Шифрование данных. Сложные и простейшие системы шифрования

Содержание:

1. ПРОСТЕЙШИЕ ШИФРЫ (шифр Цезаря, код Цезаря, шифр Гронсфельда, азбука Морзе)

2. ЦИФРОВЫЕ, ТАБЛИЧНЫЕ ШИФРЫ И ШИФРЫ ПЕРЕСТАНОВКИ (квадрат Полибия, шифр Атбаша, шифры с использованием кодового слова, шифр Бэкона, шифр Виженера)

3. ДРУГИЕ ВИДЫ ШИФРОВ (книжный шифр, шифр Масонов)

Актуальность темы. Актуальностью проблемы шифрования данных в сфере криптографии является то, что использование систем шифрования в сфере защиты информации велико и на сегодня существует множество различных алгоритмов, позволяющих осуществлять шифрование.

Предмет исследования. Алфавит – конечное множество используемых для кодирования информации знаков. Текст –упорядоченный набор из элементов алфавита. Шифрование – преобразовательный процесс: исходный текст, который носит также название открытого текста, заменяется шифрованным текстом.

Цель работы: Понять и изучить понятие шифра, шифрования данных, рассмотреть сложные и простейшие системы шифрования.

Для достижения данной цели в работе поставлены следующие задачи :

- рассмотреть простейшие шифры, такие как: шифр Цезаря, шифр Гронсфельда, Азбука Морзе (Код Морзе);

- проанализировать цифровые, табличные шифры и шифры перестановки, такие как: квадрат Полибия, шифр Атбаш, шифр с использованием кодового слова, шифры перестановки, шифр Сцитала, шифр Ришелье, шифр Бэкона, шифр Виженера;

- проанализировать другие виды шифров, редко используемых в шифровании, такие как книжный шифр, шифр Масонов, шифр Королевской арки.

• 1. Шифр  — это какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации.

1 Шифр Цезаря (шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря)

Один из самых известных и в то же время простых шифров.

Например , если ключ k=3, то формула у нас получится такая x=y-3. Здесь х - номер исходного (шифруемого) символа в алфавите, у - номер символа шифрованного текста в алфавите.

  Азбука Морзе

(Код Морзе)

2.Шифрова́ние

•  — обратимое преобразование информации в целях сокрытия от неавторизованных лиц, с предоставлением, в это же время, авторизованным пользователям доступа к ней.
• Главным образом, шифрование служит задачей соблюдения конфиденциальности передаваемой информации.
• Важной особенностью любого алгоритма шифрования является использование ключа, который утверждает выбор конкретного преобразования из совокупности возможных для данного алгоритма [

ШИФР КОДОВОГО СЛОВА

Принцип шифрования примерно такой же, как у шифра цезаря. Только в этом случае мы сдвигаем алфавит не на определенное число позиций, а на кодовое слово.

Шифр с использованием кодового слова является одним из самых простых как в реализации так и в расшифровывании. Идея заключается в том что выбирается кодовое слово, которое пишется впереди, затем выписываются остальные буквы алфавита в своем порядке.

Шифр с использованием кодового слова WORD.

Исходный алфавит: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Алфавит замены: W O R D A B C E F G H I J K L M N P Q S T U V X Y Z

ШИФР БЭКОНА

3. Книжный шифр

В этом шифре элементы исходного текста заменяются номерами страниц, строк или столбцов в какой-либо книге, журнале, может быть просто в тексте (тогда может использоваться указатель на номер слова в строке, или даже на определенные буквы).

То есть существует какой-то текст-ключ.

Для верной реализации и у отправителя, и у получателя, должны содержаться идентичные тексты-ключи.

Шифрование книжным шифром:

Пример:

Возьмем стихотворение А.С.Пушкина «К Чаадаеву»

Любви, надежды, тихой славы

Недолго нежил нас обман,

Исчезли юные забавы,

Как сон, как утренний туман;

Но в нас горит еще желанье;

Под гнетом власти роковой

Нетерпеливою душой

Отчизны внемлем призванье.

Сделаем указатели на буквы.

Зашифруем слово «книга».

Зашифрованный текст: 4/1, 1/6, 1/5, 2/6, 1/7.

Числитель дроби – номер строки (начиная отсчет сверху),

знаменатель – номер буквы в строке (слева направо).

ШИФР МАСОНОВ

Заключение

• За века своего существования человечество придумало множество способов хранения тайны.
• В Древнем Риме, например, чтобы тайно передать письмо, брили голову рабу, писали на коже сообщение, а потом, дождавшись, когда волосы отрастут, отправляли его к адресату.
• К счастью, компьютеры, изначально созданные для взлома военных шифров, дают каждому из нас прекрасный способ хранения личных тайн – информацию можно зашифровать.
• То, что долгое время было доступно только государственным службам, сегодня может применить любой пользователь.