Шифрование данных

Шифрование данных

Немного истории

• Криптография возникла вместе с письменностью. В исторических документах древних цивилизаций Индии, Египта, Месопотамии имеются сведения о системах и способах составления шифрованного письма. Так, в древнеиндийских рукописях содержится изложение 64-х способов преобразования текста. Многие из приводимых способов следует рассматривать как криптографические, т. е. обеспечивающие секретность переписки.

Квадрат Полибия

• В Древней Греции (II в. до н.э.) был известен шифр, называемый “квадрат Полибия”. Шифровальная таблица представляла собой квадрат с пятью столбцами и пятью строками, которые нумеровались цифрами от 1 до 5. В каждую клетку такого квадрата записывалась одна буква. В результате каждой букве соответствовала пара чисел, и шифрование сводилось к замене буквы парой чисел.

Квадрат Полибия

1

1

2

А

2

И

3

Б

3

4

Р

В

Й

4

5

К

Ш

Г

С

Т

Щ

Л

6

Д

Ъ

М

7

Е

У

Ф

8

Н

Ы

Ж

О

Ь

Х

З

Ц

П

Э

Ю

Ч

Я

Зашифровать с помощью квадрата Полибия фразу: «Я мыслю».

Расшифровать: 48 23 34 42 16 32 33 13 34 47.

Шифр Цезаря

• Шифр Цезаря  — один из древнейших шифров. Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки.
• При шифровании каждый символ заменяется другим, отстоящим от него в алфавите на фиксированное число позиций.

Шифр Виженера

• Шифр Виженера  — метод шифрования буквенного текста с использованием ключевого слова.
• Блез Виженер представил своё описание простого, но стойкого шифра перед комиссией Генриха III во Франции в 1586 году, и позднее изобретение шифра было присвоено именно ему. Шифр прост для понимания и реализации, он является практически недоступным для ручного взлома.

Шифр Виженера

• Шифр Виженера (этот шифр представляет шифр Цезаря с переменной величиной сдвига). Величину сдвига задают ключевым словом. Например, ключевое слово ЕЛКА означает следующую последовательность сдвигов букв исходного текста: 6 13 12 1...)
• Задание 1. Зашифровать слово ПРИНТЕР шифром Виженера с ключевым словом ЕЛКА.
• Задание 2. Расшифровать слово ЖПЮЩЕБ, полученное шифром Виженера с ключевым словом БАНК.

Шифр Иоганна Трисемуса

• Многие историки считают Иоганна Трисемуса, аббата из Германии, вторым отцом современной криптологии. В 1508 году он описал применение шифрующих таблиц , заполненных алфавитом в случайном порядке. Для получения такого шифра обычно использовались ключевое слово или фраза и таблица, которая для русского языка может иметь размер 5 х 6. Ключевое слово вписывалось в таблицу по строкам, а повторяющиеся буквы отбрасывались. Таблица дозаполнялась не вошедшими в нее буквами алфавита по порядку.

Шифр Иоганна Трисемуса

Р

Е

Л

И

Д

С

П

К

Т

Ж

Ф

А

Щ

З

У

Х

М

Ъ

В

Б

Г

Ц

Н

Ы

Ч

О

Э

Ш

Ю

Я

• Зашифруйте фразу: «Закон суров, но это закон»
• Расшифруйте слово: «ШЩАДСНМИЦ».

Шифр Playfair

• Шифр Playfair применялся Великобританией в Первую мировую войну.
• Открытый текст разбивался на пары букв (биграммы) и текст шифровки строился из него по простым правилам.
• 1. Если обе буквы биграммы исходного текста принадлежали одной колонке таблицы, то буквами шифра считались буквы, которые лежали под ними. Так биграмма УН давала текст шифровки ВЧ.

Шифр Playfair

• Если обе буквы биграммы исходного текста принадлежали одной строке таблицы, то буквами шифра считались буквы, которые лежали справа от них. Так биграмма ИВ давала текст шифровки КГ.
• Если обе буквы биграммы открытого текста лежали в разных рядах и колонках, то вместо них брались такие две буквы, чтобы вся четверка их представляла прямоугольник. При этом последовательность букв в шифре была зеркальной исходной паре. Например, СТ шифровалось как РХ, а ТБ шифровалось как ШР.

Шифр Playfair

Р

Л

Е

И

Д

С

Т

К

Ж

П

А

Ф

З

У

Щ

Ь

Х

М

В

Б

Г

Ц

Н

Ы

Э

О

Ч

Ш

Ю

Я

• Зашифровать фразу:

«Пусть консулы будут бдительны».

ПУ

СТ

ЬК

ОН

СУ

ЛЫ

БУ

ДУ

ТБ

ДИ

ТЕ

ЛЬ

НЫ

Шифр перестановки

• Кодирование осуществляется перестановкой букв в слове по одному и тому же правилу. Восстановить слова и определить порядок перестановки:

НИМАРЕЛ, ЛЕТОФЕН, НИЛКЙЕА, НОМОТИР, РАКДНАША.

Задание. Используя данный шифр, закодировать следующие слова:

ГОРИЗОНТ, ТЕЛЕВИЗОР, МАГНИТОФОН

Спрятанный шифр №1

• Определите правило шифрования и расшифруйте слова:

• КЭРНОЦЛИТКЭЛУОНПИЕЖДАИФЯ

• УКРОГРЕОШЛАЕКВИСЧТЕВМО

Спрятанный шифр №2

• Используя приведённый ниже ключ, расшифруйте сообщения:
• Ключ: РА ДЕ КИ МО НУ ЛЯ
• Сообщения:
• АКБМУНИЯДКУМВРЛ ИКСЯМТР
• ТДЯДФМУУЫЙ АРЗГМВМА
• Задание . С помощью этого ключа закодировать пословицы: «Рыбак рыбака видит издалека», «Сделал дело – гуляй смело».

Домашнее задание: