Повышение криптостойкости шифров подстановки

Министерство науки и высшего образования РФ
ФГАОУ ВПО

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Институт Информационных технологий и компьютерных наук (ИТКН)

Кафедра Инфокоммуникационных технологий (ИКТ)

Отчет по практической работе №2

по дисциплине «Информационная безопасность»

на тему «Повышение криптостойкости шифров подстановки»

Выполнил:
студент группы БИСТ-20-1

Кусанова К. А.

Проверил:

Старший преподаватель
Бахаров Л. Е.

Москва, 2022

Цель работы

Изучить способы повышения криптостойкости шифров подстановки для маскировки структуры исходного текста в зашифрованном.

Индивидуальное задание

1. Используя шифр Плейфера, зашифровать свои фамилию имя отчество на английском языке. В качестве ключа взять произвольное английское слово не менее чем из 7 букв. Буквы I и J считать одинаковыми.
2. Предоставьте своему напарнику ключ и сообщение, зашифрованное в п.1. Получив от своего напарника его ключ и зашифрованное шифром Плейфера сообщение, расшифруйте его.
3. Используя шифр Хилла, зашифровать свои фамилию имя отчество на английском языке. В качестве ключа взять произвольную матрицу размера 3х3, убедившись, что её определитель не равен нулю.
4. Предоставьте своему напарнику ключ и сообщение, зашифрованное в п.3. Получив от своего напарника его ключ и зашифрованное шифром Хилла сообщение, расшифруйте его.
5. Используя шифр Виженера, зашифруйте свои фамилию имя отчество. В качестве ключевого слова выберите свое полное (не сокращенное) имя.
6. Предоставьте своему напарнику ключ и сообщение, зашифрованное в п.5. Получив от своего напарника его ключ и зашифрованное шифром Виженера сообщение, расшифруйте его.

Выполнение

1. Шифрование методом Плейфера

Исходный текст:

KUSANOVA KATERINA ALEXEEVNA

Ключ:

LIBERTY

Составим матрицу:

Далее разобьем сообщение на биграммы:

KU SA NO VA KA TE RI NA AL EX EE VN A

Одиннадцатый фрагмент содержит повторяющиеся буквы, следовательно, необходимо вставить между ними “X”.

KU SA NO VA KA TE RI NA AL EX EX EV NA

Далее зашифруем биграммы:

KU – FX

SA – PD

NO – OP

VA – WY

KA – HC

TE – CL

RI – LB

NA – PT

AL – TB

EX – CE

EX – CE

EV – IX

NA – PT

Таким образом, получился следующий шифротекст:

FXPDOPWYHCCLLBPTTBCECEIXPT

1. Дешифрование по системе Плейфера

Полученное сообщение:

LSUSUTTOSTLOANTUSXUT

Полученный ключ:

STORAGE

Составим матрицу:

Далее разделим полученное сообщение на биграммы:

LS US UT TO ST LO AN TU SX UT

Расшифруем биграммы:

LS – FA

US – MA

UT – NA

TO – ST

ST – AS

LO – IA

AN – TU

TU – AN

SX – OV

UT – NA

Итог:

FA MA NA ST AS IA TU AN OV NA

Следовательно, открытый текст имеет вид:

FAM ANASTASIA TUANOVNA

1. Шифрование методом Хилла

Алфавит с индексами:

(в качестве последнего символа взять пробел) => длина алфавита = 27.