1- laboratoriya ishi

1- LABORATORIYA ISHI

Kriptografiya asoslariga kirish

Ishdan maqsad: kriptografiya asoslariga kirishdir.

Nazariy qism

Shifrlash misolini ko'rib chiqamiz. Xabarlarni shifrlash muammosi qadimgi davrlarda paydo bo'lgan, ba'zi shifrlar mashhur tarixiy shaxslarning nomlari bilan bog'langan va bunday shifrlar odatda misol sifatida ishlatiladi. Keling, Gay Yuliy Sezarning mashhur shifridan boshlaylik, uni rus tiliga moslashtiramiz. Ushbu shifrda xabarning har bir harfi boshqasi bilan almashtiriladi, uning alifbodagi soni yana uchtadan iborat. Masalan, А o'zgaradi Г ga, Б o'zgaradi Д ga. Rus alifbosining oxirgi uchta harfi — Э, Ю, Я - mos ravishda harflar bilan А, Б, В harflar bilan shifrlanadi. Masalan, ПЕРЕМЕНА so’zi Sezar shifrini qo'llanilgandan so'ng, ТИУИПИРГ xosil bo'ladi (agar E harfini chiqarib tashlasak va alifboda 32 ta harf bor deb hisoblasak).

Oxirgi Rim Sezarlari alifboni to'rt, besh yoki undan ortiq harfga o'zgartirib, shifrni o'zgartirdilar. Agar rus alifbosining harflarini 0 dan 31 gacha raqamlar bilan raqamlasak (kodlashtirsak) ularning shifrini umumiy tarzda tasvirlashimiz mumkin (Ё harfi bundan mustasno).

Shifrlash qoidasi yoziladi: ,

Bu yerda m - mos ravishda xabar va shifrlangan matnning harf raqamlari, k - shifrning kaliti deb ataladigan ba'zi bir butun son (yuqorida muhokama qilingan Sezar shifrida k — 3). (Bu yerda va keyinroq mod b a butun sonini 6 ga bo‘linishning qolgan qismini bildiradi, qolgan qismi esa to‘plamdan olinadi {ОД,...,6 — 1}. Masalan,13 mod 5 = 3.)

Matnning shifrini ochish uchun biz "teskari" algoritmni qo'llaymiz . Shifrni ochishning eng aniq urinishi barcha mumkin bo'lgan kalitlarni ketma-ketlikda takrorlashdir (bu "qo'pol kuch" usuli deb ataladi. Shunday qilib, barcha mumkin bo'lgan kalitlarni ketma-ketlikda takrorlaydi. k = 1, 2, ..., ularni shifrni ochish algoritmiga almashtirish va olingan natijalarni baholash. Keling, ushbu usuldan foydalanishga harakat qilaylik. Turli kalitlar va shifrlangan matn yordamida shifrni hal qilish natijalari ТИУИПИРГ 1.1 jadvalda ko'rsatilgan. Ko'pgina hollarda, tegishli kalitni rad qilish uchun bizga ikki yoki uchta harfni ochish kifoya edi (rus tilida bunday bo'lak bilan boshlanadigan so'z yo'qligi sababli).

Jadval 1.1. So'zni dekodlash ТИУИПИРГ kalitlar orqali qidirish

Jadvaldan k=3 kaliti ishlatilganligini va ПЕРЕМЕНА xabari shifrlanganini ko‘ramiz. Bundan tashqari, kalitning boshqa mumkin bo'lgan qiymatlarini tekshirish uchun biz sakkizta harfning hammasini shifrlashimiz shart emas edi va ko'p hollarda, ikki yoki uchta harfni tahlil qilgandan so'ng, kalit rad etildi (faqat k = 8, besh uchun) harflarni dekodlash kerak edi, lekin k = 22, 23,24 uchun bittasi kifoya edi, chunki rus tilida so'zlar bilan boshlanadigan so'zlar yo'q Ь, Ъ, Ы).

Ushbu misoldan biz ko'rib chiqilayotgan shifr mutlaqo beqaror ekanligini ko'ramiz, uni ochish uchun xabarning birinchi bir necha harflarini tahlil qilish kifoya qiladi va shundan so'ng kalit aniq aniqlanadi (va shuning uchun butun xabar bir ma'noda dekodlanadi).

Birinchi misolda xabar rus tilidagi matndir, shuning uchun u ko'plab qoidalarga bo'ysunadi, turli harflar va ularning kombinatsiyasi turli xil ehtimollarga ega va,xususan ko'plab harflar to'plami odatda taqiqlangan. (Ushbu xususiyat matnning ortiqchaligi deb ataladi.) Shuning uchun kalitni osongina olish va xabarning shifrini ochish mumkin edi, ya'ni. ortiqchalik shifrni "yorish" imkonini berdi. Aksincha, ikkinchi misolda raqamlarning barcha kombinatsiyalariga ruxsat beriladi. Kombinatsiyalangan blokirovkaning "tilida" ortiqcha narsa yo'q. Shu sababli, bu tildagi xabarlarga qo'llaniladigan oddiy shifr ham buzilmaydi.

Yuqoridagi misollarda tasvirlangan hujum shifrlangan matn hujumi deb ataladi. Ammo ko'pincha shifrga ma'lum matn hujum qilishi mumkin. Bu, agar o'z ixtiyorida ilgari uzatilgan shifrlangan matnlarga mos keladigan har qanday ochiq matnni olinsa bo'ladi. Matn-shifr-matn juftligini taqqoslab, uning yordami bilan Elisdan Bobga bo'lgan barcha keyingi xabarlarni shifrlash uchun maxfiy kalitni topishga harakat qiladi.

Yana "jiddiy" hujum - tanlangan matnga hujumni tasavvur qilish mumkin, bunda dushman nafaqat unga taqdim etilgan "matn-shifr" juftliklaridan foydalansa, balki o'zi uchun zarur bo'lgan matnlarni yaratib, ularni o'zi yaratgan kalit yordamida shifrlay oladi. bilishni istaydi. Masalan, Ikkinchi Jahon urushi paytida amerikaliklar qo'riqchilarga pora berib, ikki kun davomida Yaponiya elchixonasida shifrlash mashinasini o'g'irlab ketishdi va unga turli matnlarni topshirish va tegishli shifrlashni olish imkoniyatiga ega bo'lishdi. (Ular uning ichiga o'rnatilgan maxfiy kalitni to'g'ridan-to'g'ri aniqlash uchun mashinaga kira olmadilar), chunki bu seziladi va barcha kalitlarning o'zgarishiga olib keladi.

Ma'lum va tanlangan matnga hujum qilish juda uzoq va har doim ham mumkin emasdek tuyulishi mumkin. Qisman shunday. Ammo zamonaviy kriptotizimlarni ishlab chiquvchilar ularni tanlangan matnga qilingan hujumlarga nisbatan daxlsiz qilishga intilishadi.

Aytaylik, Elis Bobga 26047 shifrlangan matnni yubordi. Bob barcha mumkin bo'lgan kalitlarni birma-bir o'tkazib, uni parolini ochishga harakat qiladi. Uning urinishlari natijalari jadvalda jamlangan. 1.2.