Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2




Скачати 346.14 Kb.
НазваТема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2
Сторінка1/12
Дата12.04.2013
Розмір346.14 Kb.
ТипЛекція
nauch.com.ua > Право > Лекція
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
Горпенюк Андрій Ярославович

Методи та засоби криптологічних перетворень

Зміст


Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2

1. Історія криптології 2

Шифр Цезаря 2

Шифр Скитала 3

Інші: диск Енея, книжний шифр, квадрат Полібія, тюремний шифр, шифр загорожі 3

2. Основні поняття та визначення криптології 5

Відкрите та закрите шифруванн 5

Симетричні і асиметричні алгоритми 6

Задачі криптографії 7

Стійкість алгоритмів 8

Складність алгоритму 9

Класичні криптосистеми та їх криптоаналіз 10

Шифри простої заміни 10

Криптоаналіз шифру прострої заміни 11

Частотний криптоаналіз 11

Гомофонний шифр заміни 11

Поліграмні шифри 13

Шифр Playfair’а 13

Поліалфавітні криптосистеми 13

Криптоаналіз шифру Віженера 14

Шифр Віженера з автоключем 15

Шифри перестановки 15

Матричні шифри обходу 15

Кількаразове шифрування 17

Роторні машини 17

Подання тексту в цифровій формі 18

Афінні шифри 18

Шифри 18

Шифр зсуву 18

Лінійний шифр 18

Афінний шифр 19

Афінні шифри вищих порядків 19

Шифр зсуву kго порядку(шифр Віженера з періодом k). 19

Лінійний шифр kго порядку (криптосистема Хілла) 20

Афінний шифр k-го порядку 20

Операція зсуву XOR 20

Шифр одноразового блокноту (абсолютно стійкий шифр) 21

Потокові шифри 22

Алгоритм DES 23

Тема: Опис алгоритму DES 24

Загальна структура DES 24

Початкова і завершальна перестановки 25

Схема одного раунду DES 25

Перетворення ключика 25

Початкова перестановка ключика 25

Таблиця величин зсуву ключа 26

Розширююча перестановка 26

Підстановка в S-блоках 27

Схема включення S-блоків 27

Підстановка за допомогою S-блоків. Ключовий крок алгоритму DES. 27

Лекція №2

2010-02-24
^

Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології


Криптологія – це наука, яка охоплює 2 взаємопов’язалані частини: криптографію та криптоаналіз.

Криптографія – це наука про зовнішню зміну інформації без зміни її змісту до такого вигляду, щоб цей зміст став недоступний для непосвячених споживачів. При цьому сам факт існування інформації як правило не приховується. Основна мета: погіршення розуміння інформації, що принципово розрізняє її від кодування.

Стеганографія – це наука про приховування інформації

Криптоаналіз – це наука про методи розкриття шифру, тобто про розкриття змісту без знання ключа.
^

1. Історія криптології


Здавна відомі 3 захисти:

  1. Фізичний

  2. Стеганографія (від гр. «тайнопис») – одна з перших згадок в працях давньогрецького історика Геродота(«голова раба» - голову брили, писали надпис, волосся відрощували і відправляли адресату).

Особливого розвитку набули в кінці 20го століття разом з розвитком інформаційних технологій. Таємні повідомлення стали розповсюджувати у відкритих файлах, які передавалися через всесвітню мережу, наприклад у відео-, фото-, аудіофайлах

  1. Перетворення змістовного тексту в нечитабельний набір символів, при чому отримувач знає метод оберного перетворення.

В документах Індії, Єгипту, Мессопотамії є відомості про способи складання шифрованих повідомлень. Зокрема в давньоіндійських джерелах описано 64 способи таємного письма, один з найдавніших шифрованих текстів походить з Мессопотамії, це є шифрований рецепт виготовлення глазурі до гончарних виробів.

В давньоєгипетських джерелах застосовувались релігійні шифровані тексти, рецепти і надгробні епітафії. Особливо методи розвинулись завдяки власне цим епітафіям. Єгиптяни заставили прохожих прочитати цей надпис велику кількість разів, і так показати свою вдячність мрецю)) Вийнятком в часи давніх цивілізації з т.з. криптології були цивілізації із складним письмом. Зокрема в Китаю нема жодних згадок про криптологію. Оскільки письмо було таким складним, що володіли ним обрані і не потрібно було розробляти будь-які методи шифрування.
^

Шифр Цезаря


Найвідоміші та достовірні дані про шифри мають стосунок до Давної Греції, Священної Римської Імперії. Найвідомішим історичним прикладом шифроу є шифр Юльки Цезарівни, 1ст до н.е. Він описаний істориком давнього Риму – Святонієм. Цезар при шифруванні кожну букву відкритого тексту заміняв іншую буквою, а саме такою, яка на кілька символів відрізнялася від попередньої. Шифр Цезара – це перший приклад шифру зсуву (заміни). До сьогоднішніх днів він є одним із базових методів в криптографії. Кажуть що цей шифр є шифром зсуву на 3 позиції. Цей та інші шифри зручно задавати таблицею, у верхньому рядку якої є алфавіт, у якому пишуть повідомлення, нижнім рядком – цей же алфавіт, але зсунутий на певну кількість позицій. Наприклад, стосовно української абетки, така таблиця мала б наступний вигляд:

а

б

в

г

ґ

д

е

є

ж

...

ь

ю

я

г

ґ

д

е

є

ж

з

и

і

...

а

б

в

Ключем в шифрі є величина зсуву.

Жили були дід та баба їли кашу з молоком, розвернувся дід на бабу і ударив кулаком. Баба плакала, ридала діда клятого прокляла. А він плакав теж, бо знав, що це станеться... тьху, рими нема)))
^

Шифр Скитала


Іншим відомим шифром тих часів і одночасно шифруючим пристроєм був т.зв. шифр «Скитала», винайдений в давній Спарті, римляни також перейняли його і широко використовували для військових дій. Брали пергаментну стрічку, намотували на стержень і писали впоперек. Це шифр перестановки. До сьогоднішнього дня симетричні шифри – це комбінація цих двох методів кодування. Особливістю шифрів – букви повідомлення в зашифрованому тексті зберігаються, просто переходять на іншні позиції. Цікаво, що винайденя дешифруючого пристроя (антискитала) приписують Арістотелю. Він для розшифрування повідомлення брав спис з наконечником змінного діаметру. Намотував стрічку на цей спис, змінюючи таким чином діаметр, добивався того, щоб вздовж осі читався текст. Ключем шифра Скитала є діаметр Скитала
^

Інші: диск Енея, книжний шифр, квадрат Полібія, тюремний шифр, шифр загорожі


Давньогрецький полководець Еней Тактика в 4му ст. до н.е. запропонував пристрій, який назвали диском Енея – це диск, з проставленими в ньому отворами. В кожному отворі була проставлена буква. Відповідність знали лише отримувач і відправник. В центрі була нитка, яка витягувалась і протягувалась через отвори. Диск з протягнутою ниткою відсилався. Замість диску ще можна було використати лінійку.

Еней Тактика також запропонував застосовувати книжний шифр, тобто над певними буквами якогось документу проколювати малозамітні отвори, які позначали букви таємного повідомлення, тобто це більше був стеганографічний метод. Такий метод з успіхом застосовувався в часах 1ї Світової війни.

В сучасному розумінні книжний шифр є інший шифр, в якому ключем є певна сторінка певної книги, а кожна буква відкритого повідомлення шифрується номером рядка і номером букви в рядку на цій сторінці. Таке застосовували в часи 2ї Світової війни.

^ Квадрат Полібія – для латинського алфавіту, в якому вилучено букву j, яка найменше застосовується, має такий вигляд:




A

B

C

D

E

A

A

B

C

D

E

B

F

G

H

I

K

C

L

M

N

O

P

D

Q

R

S

T

U

E

V

W

X

Y

Z

Для кращого шифрування в першому рядку/стопці записували ключове слово, після чого квадрат Полібія відновлювався. Сучаним варіантом є т.зв. тюремний шифр, в якому букви передавалися стуком. Ним можна подати номер рядка і номер стовпця.

Є відомості про інший шифр простої заміни і шифруючий пристрій, який застосовували римляни. Цей пристій складався з двох дисків на одній осі. На одному диску були написані букви алфавіту в природньому порядку, на другому в зміненому порядку. При шифруванні записували букви по другому диску. Для дешифровки треба було знати зсув.

Після середньовіччя – це занепад криптографічних методів.

Відродження – почала активно розвиватись культура, писемність, відповідно знову почались розвиватися криптологічні методи. В часи відродження, поряд з традиційним застосуванням криптографії в політиці і військовій справі, криптографічні методи починають широко застосовуватися для захисту інтелектуальної власності – від переслідування інквізицією та кражі конкерентами. Це наближає тодішню криптографію до криптографії сучасної. В ці часи починають застосовувати так званий шифр загорожі.

Повідомлення описують у вигляді загорожі певної висоти, зліва направо, зверху вниз. Наприклад, повідомлення «інформацію отримав» шифром загорожі 3го порядку можна зашифрувати наступним чином.







Ф










А










О










М










Н




О




М




Ц




Ю




Т




И




А




І










Р










І










Р










В

Записують ФАОМНОМЦЮТИАІРІРВ.

Леон Батіст Альберті винайнов метод багатоалфавітної заміни. Саме такий метод і є основою сучасних шифрів. Цей метод вдосконалив і дав йому своє ім’я Блейз Віженер(дипломат 16го ст.). Різні композиції шифру Віженера застосовувалися аж до середини 20го ст. Зокрема відомий німецький шифр Енігма є ніщо іншим, як композицією шифра Віженера.

Той самий Альберті в 1466р. написав першу в світі наукову працю з криптографії «Трактат про шифр».

1508р. – німецький аббат Іоган Трисемус видав першу друковану працю з криптогрфії, яка називалася «Поліграфія».

Саме Альберті вперше запропонував застосовувати квадрат Полібія з ключовим словом для т.зв. шифрування біграмами.

Давінчі застосовував письмо-навпаки.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Схожі:

Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconТема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2
Криптологія – це наука, яка охоплює 2 взаємопов’язалані частини: криптографію та криптоаналіз
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconЛекція тема Вступ. Предмет, метод та періодизація курсу “Історія економіки та економічної думки”
Тема Вступ. Предмет, метод та періодизація курсу “Історія економіки та економічної думки”
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconУрок №1 Тема
Тема. Австралія – найменший материк Землі. Загальні відомості. Своєрідність географічного поло-ження материка. Історія відкриття...
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconНавчальна програма для загальноосвітніх навчальних закладів Історія України. Всесвітня історія
Курс Вступ до історії у 5 класі є пропедевтичним, що й визначає його місце в системі шкільних історичних курсів та з-поміж інших...
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconНавчальна програма для загальноосвітніх навчальних закладів Історія України. Всесвітня історія
Курс Вступ до історії у 5 класі є пропедевтичним, що й визначає його місце в системі шкільних історичних курсів та з-поміж інших...
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconРозділ поняття, історія розвитку та форми соціального
Вступ
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconВступ 3
Розділ І. Історія становлення та теоретичні аспекти формування конституційного права на мирні збори
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconПрофіль: історико- географічний історія винекнення, розвитку та сучасні...
Вступ
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconІсторія України. Всесвітня історія у 2012-2013 навчальному році учні...
України. 10-11 класи" авторів Пометун О.І., Гупана Н. М., Фреймана Г. О. (52 години на рік, 1,5 години на тиждень); для класів історичного...
Тема: Вступ. Криптологія. Історія криптології 2 iconТема: Історія розвитку І сучасний стан психології
Психологічні школи (напрямки): психоаналіз біхевіоризм, когнітивізм, гуманістична психологія
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
nauch.com.ua
Головна сторінка