Исторические шифры Содержание ¨ До компьютерные шифры

Исторические шифры

Содержание ¨ До компьютерные шифры – Цезарь, шифр замены, «Энигма» . ¨ Ненадежность этих шифров. ¨ Понятия перестановки и замены как основных компонентов шифра. ¨ Примеры атак на шифры.

Введение Процесс шифрования C = Ek (m) m – открытый текст E – шифрующая функция k – секретный ключ C – шифротекст Процесс расширования m = Dk (C) Def. Алгоритмы – симметричными криптосистемами или криптосистемами с секретным ключом если процесс шифрования и расшифровывания используют один ключ. Def. Алгоритмы – асимметричными криптосистемами или криптосистемами с открытым ключом если процесс шифрования и расшифровывания используют два различных ключа.

Введение Алиса Боб Ева 12 8 4 0 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w v y z

Шифры ¨ Шифр сдвига Шифр Цезаря – сдвиг с ключом k = 3 HEll. O - KHOOR Недостаток –легко взламывается, всего возможных ключей 26. Способ взлома - частотный анализ ¨ Шифр замены - моноалфавитный шифр замены a bc d e f g h i j kl mn o pq r s t u v wxyz GOTYQACNMPZSERWKLHDFBVXUJI HELLO – NQSSW Число возможных ключей 26! Блочный шифр - блок 1 буква

Шифры ¨ Шифр Виженера – полиалфавитный шифр замены a bc d e f g h i j kl mn o pq r s t u v wxyz GOTYQACNMPZSERWKLHDFBVXUJI QPALZMWOSKXNEIDJCNRUFHVTYG HELLO – NZSNW Блочный шифр – блок 2 буквы t h i s a t e s t m e s s a g e +s e s a m e =LLAS UWSXWS E Q WW KA S I ¨ Тест Казисского

Перестановочные шифры Фиксируется группа Sn, = 12345 24135 ¨ once upon a time there was a little girl called Snow White ¨ onceu ponat imeth erewa salit tlegi rlcal ledsn owwhi te ¨ coenu npaot eitmh eewra lsiat etgli crall dlsen wohwi et ¨ Coenunpaoteitmheewralsiatetglicralldlsenwohwiet abcdefghi CADEBHFIG 123456789 241357968 n = 5

Роторные машины и «Энигма» 1. Берется полый диск, с нанесенными с двух сторон контактами- алфавит открытого и шифрованного текста 2. Контакты соединены между собой по некоторой подстановке называемой коммутацией диска. 3. При замене углового положения диска меняется и соответствующая замена на сопряженную подстановку. 1 буква abcdefgh PQGHUIKL 2 буква abcdefgh QGHUIKLP и т. д.

Роторные машины и «Энигма» "Энигма" в первоначальном промышленном варианте фирмы «Сименс» , созданном берлинским инженером Артуром Кирхом, представляла собой четыре вращающихся на одной оси барабана, что обеспечивало более миллиона вариантов ключа, которые определялись текущим положением барабанов. На каждой стороне барабана по окружности располагались 26 электрических контактов (сколько букв в алфавите). Контакты с обеих сторон барабана соединялись попарно случайным образом 26 проводами, формировавшими замену символов. Колеса складывались вместе, и их контакты, касаясь друга, обеспечивали прохождение электрических импульсов сквозь весь пакет колес.

Роторные машины и «Энигма»

Роторные машины и «Энигма» индикаторы клавиатура штекеры диски рефлектор A A B B C C D D 1 2 3

Роторные машины и «Энигма» 1. Расположение штекеров 2. Коммутационные диски и их компоновка 3. Позиции колец 4. Начальное угловое положение дисков Перед передачей проходил сеансовый ключ короткая последовательность букв, дважды зашифрованных.

Роторные машины и «Энигма» Def. Индекс совпадения. Пусть x 1, …xn строка букв, f 0, …f 25 –число появлений букв в строке. IC(x) = ( fi(fi -1))/n(n-1) – индекс совпадений. 1. Находится порядок коммутационных дисков 60* 26 deg 3 2. Аппроксимируется начальное угловое положение дисков ( и первого кольца) 26 deg 3 3. Определение начальных угловых положений (и второго кольца) 26 deg 2 4. Определение позиции штекеров.