O‘zbekiston respublikasi

Jo’natuvchi Qabul qiluvchi

		k=k1=k2
Maxfiy kalit Xabar M					Mahfiy kalit Xabar M'

Shifrmatn C

kanal

Axborotni shifrlashning ikkita asosiy usuli mavjud, bular: qayta tartiblash usuli hamda, o‘rin almashtirish usuli. Birinchi holatda, xabarni matnni tashkil qiluvchi harflar va belgilar o‘sha-o‘shaligicha qoladi, lekin ularning joylashtirish tartibi butunlay o‘zgartiriladi. Bunday usul bilan shifrlangan xabar anagram deyiladi.
Masalan, BILAK-BALKI, OLIM-IMLO kabi tarzda.

O‘rin almashtirish usulida xabar matnidagi harflar o‘rniga boshqa belgilar yoki, sonlardan foydalaniladi. Qaysi belgi ostida qanday harf nazarda tutilishi ―kalit‖ orqali bilish mumkin bo‘ladi. Mahfiyligi ta‘minlanishi shart bo‘lgan xabarning ahamiyatiga qarab, shifrlash tizimi uchun har ikkala usulni ham birdaniga yoki, navbatma-navbat tadbiq etish mumkin.

Qayta tartiblash usuli. Bunda xam, avvaldan belgilangan biror kalit so‘zdan foydalanish kerak bo‘ladi. Masalan, kalit so‘z ―kompyuter‖ bo‘lsa, u orqali, quyidagi gapni shifrlashni ko‘rib chiqamiz: ―KIMYO KITOBNI OLIB KEL‖
Buning uchun, avval kalit so‘zni yozib olib, keyin esa, uning harflari ostiga, ushbu harfning alifbo tartibidagi joylashuvi raqamlarini yozib chiqamiz. Agar so‘z tarkibida biror harf ikki yoki undan ko‘proq marta takrorlansa, unda raqamlash chapdan o‘ngga davom ettiriladi. Bizning kalit so‘zimizda birinchi raqam bilan ―e‖ keyin ―k‖, so‘ngra ―m‖ va shu tartibda keladi.

K	O	M	P	Y	U	T	E	R
2	4	3	5	9	8	7	1	6

Bundan keyin, xabar matni, kalit ostidagi bo‘sh oraliq(probel) tashlamasdan jadval ko‘rinishida yozib chiqiladi.

K	O	M	P	Y	U	T	E	R
2	4	3	5	9	8	7	1	6

K	I	M	Y	O	K	I	T	O
B	I	N	I	O	L	I	B	K
E	L

Jadval to‘ldirilgach, hosil bo‘lgan ustundagi so‘zlar, raqamlash tartibida yoziladi. Ya‘ni birinchi bo‘lib 1-raqamli ustundagi harflar ketma-ketligi- - TB, keyin ikkinchi(KBE) va hokozo. Va to‘liq holda matnimizning shifrlangani quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi:
TB KBE MN IIL YI OK II KL OO

Habarni shifrdan ochish uchun esa, shunchaki hammasini o‘z joyiga qaytarish, ya‘ni harflarni mos ustunlarga qaytib terib chiqish kerak xolos.

Shifrlash usullari turli alomatlari bo‘yicha turkumlanishi mumkin.


Almashtirish usullari. Almashtirish (podstanovka) usullarining mohiyati bir alfavitda yozilgan axborot simvollarini boshqa alfavit simvollari bilan ma‘lum qoida bo‘yicha almashtirishdan iboratdir. Eng sodda usul sifatida to‘g‘ridan to‘g‘ri almashtirishni ko‘rsatish mumkin. Dastlabki axborot yoziluvchi A₀ alfavitning s_0i simvollariga shifrlovchi A₁ alfavitning s_1i simvollari mos qo‘yiladi. Oddiy holda ikkala alfavit ham bir xil simvollar to‘plamiga ega bo‘lishi mumkin. Ikkala alfavitdagi simvollar o‘rtasidagi moslik ma‘lum algoritm bo‘yicha K simvollar uzunligiga ega bo‘lgan dastlabki matn T₀ simvollarining raqamli ekvivalentlarini o‘zgartirish orqali amalga oshiriladi.
Monoalfavitli almashtirish algoritmi quyidagi qadamlar ketma-ketligi ko‘rinishda ifodalanishi mumkin.

1. 
   
   Shifrlash usullari
   qadam. [1xR] o‘lchamli dastlabki A₀ alfavitdagi har bir simvol s₀ Є T(i=1,K ) ni A₀ alfavitdagi s_0i simvol tartib raqamiga mos keluvchi h_0i(s_0i) songa almashtirish yo‘li bilan raqamlar ketma-ketligi L_0h ni shakllantirish.
   

kalit turi bo‘yicha
o‘zgartirish usuli bo‘yicha

Almashtirish usullari


O’rin almashtirish usullari


Analitik usullar


Additiv usullar


Kombinatsiyalangan usullar

2. 
   qadam. L_0h ketma-ketligining har bir sonini h_1i=(k₁xh_0i(s0i)+k₂)(modR) formula orqali hisoblanuvchi L_1h ketma-ketlikning mos soni h_1i ga almashtirish yo‘li bilan L_1h son ketma-ketligini shakllantirish, bu erda k₁-o‘nlik koeffitsent; k₂- siljitish koeffitsenti. Tanlangan k₁, k₂ koeffitsentlar h_0i, h_1i sonlarning bir ma‘noli mosligini ta‘minlashi lozim, h_1i=0 olinganida esa h_1i=R almashinuvi bajarilishi kerak.
   
3. 
   qadam. L_1h ketma-ketlikning har bir soni h_1i(s_1i)ni [1xR] o‘lchamli shifrlash alfavitning mos s_1i Є T₁(i=1,K ) simvoli bilan almashtirish yo‘li bilan T₁ shifrmatnni hosil qilish.
   
4. 
   qadam. Olingan shifrmatn o‘zgarmas b uzunlikdagi bloklarga ajratiladi. Agar oxirgi blok to‘liq bo‘lmasa blok orqasiga maxsus simvol to‘ldiruvchilar joylashtiriladi(masalan, *).
   

Misol. Shifrlash ushun dastlabki ma‘lumotlar quyidagilar:


T₀=
A₀= A₁= R=36; k₁=3; k₂=15; b=4
Algoritmning qadamba-qadam bajarilishi quyidagi natijalarning olinishiga olib keladi.
1-qadam. L_0h=<35,10,14,16,31,36,23,10,9,14,1,20,10>
2-qadam. L_1h=<12,9,21,17,36,14,12,9,6,21,18,3,9>

3. 
   qadam. T₁=
   
4. 
   qadam. T₁=
   

Rasshifrovka qilishda bloklar birlashtirilib K simvolli shifrmatn T₁ hosil qilinadi. Rasshifrovka qilish uchun quyidagi butun sonli tenglamani yechish lozim:
k₁h₀₁+k₂=nR+h_1i
k₁, k₂, h₁₁ va R butun sonlar ma‘lum bo‘lganda h_0i kattaligi n ni saralash orqali hisoblanadi. Bu muolajani shifrmatnning barcha simvollariga tadbiq qilish uning rasshifrovka qilinishiga olib keladi.
Almashtirish usulining kamchiligi sifatida dastlabki va berilgan matnlar statistik xarakteristkalarining bir xilligidir. Dastlabki matn qaysi tilda yozilganligini bilgan kriptoanalitik ushlab qolingan axborotlarni statistik ishlab, ikkala alfavitdagi simvollar o‘rtasidagi muvofiqlikni aniqlashi mumkin.