Основы криптографической защиты информации

Тип: лабораторная работа
Категория: ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Скачать

Купить

Основные методы криптографической защиты информации. Система шифрования Цезаря числовым ключом. Алгоритмы двойных перестановок и магические квадраты. Схема шифрования Эль Гамаля. Метод одиночной перестановки по ключу. Криптосистема шифрования данных RSA.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра телекоммуникационных систем

Лабораторная работа №2

по дисциплине

«Информационная безопасность»

ОСНОВЫ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

Выполнил: студент гр. МКС-423

Масков Т.Р.

Проверил: преподаватель

Сухинец Ж.А.

Уфа 2013г.

Теоретическая часть

Криптография - обеспечивает сокрытие смысла сообщения с помощью шифрования и открытия его расшифрованием, которые выполняются по специальным алгоритмам с помощью ключей.

Ключ - конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор только одного варианта из всех возможных для данного алгоритма.

Криптоанализ - занимается вскрытием шифра без знания ключа (проверка устойчивости шифра).

Кодирование - (не относится к криптографии) - система условных обозначений, применяемых при передаче информации. Применяется для увеличения качества передачи информации, сжатия информации и для уменьшения стоимости хранения и передачи.

Криптографические преобразования имеют цель обеспечить недоступность информации для лиц, не имеющих ключа, и поддержание с требуемой надежностью обнаружения несанкционированных искажений.

Большинство средств защиты информации базируется на использовании криптографических шифров и процедур шифрования - расшифрования. В соответствии со стандартом ГОСТ 28147-89 под шифром понимают совокупность обратимых преобразований множества открытых данных на множество зашифрованных данных, задаваемых ключом и алгоритмом преобразования.

В криптографии используются следующие основные алгоритмы шифрования:

· алгоритм замены (подстановки) - символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствии с заранее обусловленной схемой замены;

· алгоритм перестановки - символы шифруемого текста переставляются по определенному правилу в пределах некоторого блока этого текста;

· гаммирование - символы шифруемого текста складываются с символами некоторой случайной последовательности;

· аналитическое преобразование - преобразование шифруемого текста по некоторому аналитическому правилу (формуле).

Процессы шифрования и расшифрования осуществляются в рамках некоторой криптосистемы. Для симметричной криптосистемы характерно применение одного и того же ключа как при шифровании, так и при расшифровании сообщений. В асимметричных криптосистемах для зашифрования данных используется один (общедоступный) ключ, а для расшифрования - другой (секретный) ключ.

Практическая часть

1. Шифры перестановки

В шифрах средних веков часто использовались таблицы, с помощью которых выполнялись простые процедуры шифрования, основанные на перестановке букв в сообщении. Ключом в данном случае является размеры таблицы. Например, сообщение «ЛАМАНТИН КУПИЛ ПЛАЩ ДОРОГОЙ» записывается в таблицу из 4 строк и 6 столбцов по столбцам.

Таблица 1

Л	Н	К	Л	Щ	О
А	Т	У	П	Д	Г
М	И	П	Л	О	О
А	Н	И	А	Р	Й

Для получения шифрованного сообщения текст считывается по строкам и группируется по 4 буквы: ЛНКЛ ЩОАТ УПДГ МИПЛ ООАН ИАРЙ. Метод одиночной перестановки по ключу.

Он отличается от предыдущего тем, что столбцы таблицы переставляются по ключевому слову, фразе или набору чисел длиной в строку таблицы. Используя в качестве ключа слово, ПАЛАТА, получим следующую таблицу:

Таблица 2

До перестановки После перестановки

В верхней строке левой таблицы записан ключ, а номера под буквами ключа определены в соответствии с естественным порядком соответствующих букв ключа в алфавите. Если в ключе встретились бы одинаковые буквы, они бы нумеровались слева направо.

Получается шифровка: НЛОК ЛЩТП ГУАД ИЛОП МОНА ЙИАР.

Алгоритмы двойных перестановок

Сначала в таблицу записывается текст сообщения, а потом поочередно переставляются столбцы, а затем строки. При расшифровке порядок перестановок был обратный. Пример данного метода шифрования показан в следующих таблицах:

Таблица 3

	4	2	1	3		1	2	3	4		1	2	3	4
3	С	Л	О	В	3	О	Л	В	С	1	О	В	Р	_
2	О	_	Н	Е	2 ... Другие файлы: Средства защиты информации Основные источники угроз безопасности информационных систем. Особенности криптографической защиты информации. Понятие электронной цифровой подписи. Пр... Основы криптографии для экономистов В пособии освещены актуальные вопросы защиты информации с помощью современных криптографических алгоритмов, подробно описаны методы защиты, основные а... Информационная защита банков Ценность и проблемы защиты банковской информации. Способы обеспечения безопасности автоматизированных систем обработки информации банка. Достоинства и... Криптография. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях В учебном пособии излагаются основы классической криптографии, рассматриваются современные криптографические методы защиты информации: криптосистемы с... Разработка псевдослучайной функции повышенной эффективности на основе конструкции расширенного каскада Системный анализ существующих угроз информационной безопасности. Математическая модель оценки стойкости криптографической системы защиты информации. Р...