ЪПЪЫПУОГЮЯЪЫПТКЮЗЮХЛЫКЪЮПВЫЗММОЮПТЛЗСтр 1 из 2Следующая ⇒
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 КРИПТОАНАЛИЗ ПРОСТЫХ КРИПТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ. Продолжительность - 4 часа. Внимание! В тексте работы приведена формула, созданная средствами Microsoft Equation 3.0. Поэтому при необходимости включите режим разметки или постоянно работайте в этом режиме. Рекомендуемый при этом масштаб просмотра - 80...83%
ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ - ознакомиться с некоторыми методами криптоанализа на примерах раскрытия шифров простой подстановки и Виженера. Выполняя работу, студент получит представление о степени сложности задачи криптоанализа. Для упрощения задачи криптоанализа в работе используются примеры криптогпрамм, полученных шифрованием только осмысленных текстов. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Цель криптоанализа - расшифровка криптограмм. Задача криптоаналитика состоит в том, чтобывосстановитьисходный текст и метод шифрования(последнее нужно лишь в том случае, если будут перехватываться другие криптограммы, зашифрованные тем же методом).
1. Раскрытие шифра простой (моноалфавитной) подстановки. При простой подстановке буквы текста заменяются соответствующими буквами перемешанного алфавита (см. Лаб. работу № 2). При этом "статистика" текста в процессе шифровки не нарушается. Поэтому текст, зашифрованный методом простой подстановки можно расшифровать определением частот букв в криптограмме и последующим сопоставлением с частотами букв алфавита. В процессе такого сопоставления для каждой буквы текста найдется (более или менее достоверно) "двойник" в криптограмме. Чем длиннее перехваченная криптограмма, тем эффективнее криптоанализ частотным методом (т.е. путем определения статистики букв). Расшифровке также способствуют: 1. Семантическая (смысловая) избыточность шифруемых текстов. 2. Статистическая избыточность языка текста (низкая энтропия языка). Например, энтропия русского языка ниже, чем английского. С учетом избыточности для раскрытия шифра простой подстановки во некоторых практических случаях достаточно лишь 30- 40-буквенного фрагмента криптограммы. Для учебных целей можно использовать готовые таблицы частот букв русского и английского алфавитов (табл. 1, 2, 3 и 4):
ЧАСТОТЫ БУКВ РУССКОГО АЛФАВИТА Таблица 1 Таблица 2
Таблица 1цит. по кн.: Уэзерелл Ч. Этюды для программистов.- М.: Мир, 1982. Получена по текстам нескольких научных работ издававшихся в ИПМ АН СССР им. М.В. Келдыша. Таблица 2цит. по кн.: Цымбал В.П. Задачник по теории информации и кодированию.- К.: Вища школа, 1978. Знак _ обозначает пробел между словами. В цит. книге вероятность твердого знака (Ъ) по непонятной причине не приведена.
ЧАСТОТЫ БУКВ АНГЛИЙСКОГО АЛФАВИТА
Таблица 3 Таблица 4
Таблица 3 цит. по кн.: Хоффман Д. Современные методы защиты информации.-М. Сов.радио, 1980. Таблица 4 цит. по кн.: Цымбал В.П. Задачник по теории информации и кодированию.- К.: Вища школа, 1978. Знак пробела ( _ ) по данным цит. книги имеет вероятность = 0.2
Сопоставление таблиц показывает, что вероятности одних и тех же букв по разным оценкам заметно различаются. Это объясняется, в частости характером текстов, использовавшихся для накопления статистики, а также другими факторами. Упражнение 1. Попробуйте расшифровать "вручную" криптограмму, используя обетаблицы: табл.1 и табл.2: ЪПЪЫПУОГЮЯЪЫПТКЮЗЮХЛЫКЪЮПВЫЗММОЮПТЛЗ Какая таблица оказалась "лучше" ?
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|