Методы замены - Конспект, раздел Философия, КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни Основи інформаційної безпеки Системи технічного захисту інформації Методы Шифрования Заменой (Подстановкой) Основаны На Том, Что Символы Исходно...
Методы шифрования заменой (подстановкой) основаны на том, что символы исходного текста, обычно разделенные на блоки и записанные в одном алфавите, заменяются одним или несколькими символами другого алфавита в соответствии с принятым правилом преобразования.
Одноалфавитная замена
Одним из важных подклассов методов замены являются одноалфавитные (или моноалфавитные) подстановки, в которых устанавливается однозначное соответствие между каждым знаком ai исходного алфавита сообщений A и соответствующим знаком ei зашифрованного текста E. Одноалфавитная подстановка иногда называется также простой заменой, так как является самым простым шифром замены.
Примером одноалфавитной замены является шифр Цезаря, рассмотренный ранее. В рассмотренном первая строка является исходным алфавитом, вторая (с циклическим сдвигом на k влево) – вектором замен.
В общем случае при одноалфавитной подстановке происходит однозначная замена исходных символов их эквивалентами из вектора замен (или таблицы замен). При таком методе шифрования ключом является используемая таблица замен.
Подстановка может быть задана с помощью таблицы, например, как показано на рис. 3.5.3
Рис. 3.5.3 Пример таблицы замен для двух шифров
В таблице на самом деле объединены сразу две таблицы. Одна (шифр 1) определяет замену русских букв исходного текста на другие русские буквы, а вторая (шифр 2) – замену букв на специальные символы. Исходным алфавитом для обоих шифров будут заглавные русские буквы (за исключением букв "Ё" и "Й"), пробел и точка.
Зашифрованное сообщение с использованием любого шифра моноалфавитной подстановки получается следующим образом. Берется очередной знак из исходного сообщения. Определяется его позиция в столбце "Откр. текст" таблицы замен. В зашифрованное сообщение вставляется шифрованный символ из этой же строки таблицы замен.
Попробуем зашифровать сообщение "ВЫШЛИТЕ ПОДКРЕПЛЕНИЕ" c использованием этих двух шифров (рис. 3.5.4). Для этого берем первую букву исходного сообщения "В". В таблице в столбце "Шифр 1" находим для буквы "В" заменяемый символ. Это будет буква "О". Записываем букву "О" под буквой "В". Затем рассматриваем второй символ исходного сообщения – букву "Ы". Находим эту букву в столбце "Откр. текст" и из столбца "Шифр 1" берем букву, стоящую на той же строке, что и буква "Ы". Таким образом получаем второй символ зашифрованного сообщения – букву "Н". Продолжая действовать аналогично, зашифровываем все исходное сообщение (рис. 3.5.4).
Рис. 3.5.4. Пример шифрования методом прямой замены
Полученный таким образом текст имеет сравнительно низкий уровень защиты, так как исходный и зашифрованный тексты имеют одинаковые статистические закономерности. При этом не имеет значения, какие символы использованы для замены – перемешанные символы исходного алфавита или таинственно выглядящие знаки.
Зашифрованное сообщение может быть вскрыто путем так называемого частотного криптоанализа. Для этого могут быть использованы некоторые статистические данные языка, на котором написано сообщение.
Известно, что в текстах на русском языке наиболее часто встречаются символы О, И. Немного реже встречаются буквы Е, А. Из согласных самые частые символы Т, Н, Р, С. В распоряжении криптоаналитиков имеются специальные таблицы частот встречаемости символов для текстов разных типов – научных, художественных и т.д.
Криптоаналитик внимательно изучает полученную криптограмму, подсчитывая при этом, какие символы сколько раз встретились. Вначале наиболее часто встречаемые знаки зашифрованного сообщения заменяются, например, буквами О. Далее производится попытка определить места для букв И, Е, А. Затем подставляются наиболее часто встречаемые согласные. На каждом этапе оценивается возможность "сочетания" тех или иных букв. Например, в русских словах трудно найти четыре подряд гласные буквы, слова в русском языке не начинаются с буквы Ы и т.д. На самом деле для каждого естественного языка (русского, английского и т.д.) существует множество закономерностей, которые помогают раскрыть специалисту зашифрованные противником сообщения. Возможность однозначного криптоанализа напрямую зависит от длины перехваченного сообщения. Если нам ничего не известно заранее о содержании перехваченного сообщения малой длины, дешифровать его однозначно не получится. Если же в руки криптоаналитиков попадает достаточно длинное сообщение, зашифрованное методом простой замены, его обычно удается успешно дешифровать. На помощь специалистам по вскрытию криптограмм приходят статистические закономерности языка. Чем длиннее зашифрованное сообщение, тем больше вероятность его однозначного дешифрования.
Запорізький національний технічний університет... КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ... з дисципліни Основи інформаційної безпеки для студентів спеціальності...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Методы замены
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Беззаходовые методы
Аппаратура, использующая микрофонный эффект телефонных аппаратов
Прослушивание помещений через телефон осуществляется за счет использования “микрофонного эффекта”.
Заходовые методы
Скрытое прослушивание и подслушивание осуществляется преимущественно с использованием закладных устройств (скрытно установленное техническое средств
Механизмы аутентификации
Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся и определяются механизмы аутентификации – удостоверения подлинности абонента. Каждый подвижный абонент на время пол
Обеспечение секретности в процедуре корректировки местоположения
При выполнении процедуры корректировки местоположения по каналам управления осуществляется двухсторонний обмен между MS и BTS служебными сообщениями, содержащими временные номера абонентов TMSI. В
Средствах GSM
В соответствии с рассмотренными механизмами безопасности, действующими в стандарте GSM, секретной считается следующая информация: RAND – случайное число, используемое для аутентификации подвижного
Средства наблюдения в оптическом диапазоне
В оптическом видимом диапазоне света информация разведкой добывается путем визуального, визуальнооптического и телевизионного наблюдения, фото и киносъемки, а в инфракрасном диапазоне — с использов
Оптические системы
Основу оптических систем средств наблюдения составляют Щэбъективы, которые в силу постоянства сферической кривизны поверхностей линз и оптической плотности стекла проецируют изображения с различног
Визуальнооптические приборы
Для визуальнооптического наблюдения применяются оптические приборы, увеличивающие размеры изображения на сетчвткс глаза. В результате этого повышается дальность наблюдения, вероятность обнаружения
Фото и киноаппараты
Визуальнооптическое наблюдение, использующее такой совершенный оптический прибор, как глаз, является одним из наиболее эффективных способов добывания, прежде всего, информации о видовых признаках.
Средства телевизионного наблюдения
Дистанционное наблюдение движущихся объектов осуществляется с помощью средств телевизионного наблюдения.
При телевизионном наблюдении изображение объективом проецируется на светочувствител
Физические средства защиты.
К физическим средствам защиты относятся физические объекты, механические, электрические и электронные устройства, элементы конструкции зданий, средства пожаротушения и целый ряд других средс
Программными средствами защиты
называются специальные программы, которые включаются в состав программного обеспечения АСОД специально для осуществления функций защиты. Программные средства являются важнейшей и непременной частью
Аппаратные средства защиты
Аппаратными средствами защиты называются различные элект ронные и электронно-механические устройства, которые включаются в состав технических средств информационной системы и выполняют самостоятель
Меры криптографической защиты.
Криптогра́фия— наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также не
Основные определения
Теперь, узнав назначение криптографии, познакомимся с основными терминами, которые будем использовать при изучении криптографических методов защиты информации.
Шифр – сово
Пропорциональные шифры
К одноалфавитным методам подстановки относятся пропорциональные или монофонические шифры, в которых уравнивается частота появления зашифрованных знаков для защиты от раскрытия с помощью частотного
Многоалфавитные подстановки
В целях маскирования естественной частотной статистики исходного языка применяется многоалфавитная подстановка, которая также бывает нескольких видов. В многоалфавитных подстановках для замены симв
Методы перестановки
При использовании шифров перестановки входной поток исходного текста делится на блоки, в каждом из которых выполняется перестановка символов. Перестановки в классической "докомпьютерной"
Односторонние функции
Все алгоритмы шифрования с открытым ключом основаны на использовании так называемых односторонних функций. Односторонней функцией (one-way function) называется математическая функция, которую относ
Использование асимметричных алгоритмов для шифрования
В 70-х годах ХХ века Диффи и Хеллман предложили принцип шифрования, основанный на использовании двух разных ключей, хотя и связанных между собой, но устроенных так, что вычислить по одному из них (
Алгоритм RSA
RSA (назван по имени авторов - Rivest, Shamir и Alderman) - это алгоритм с открытым ключом (public key), предназначенный как для шифрования, так и для аутентификации (цифровой подписи). Алгоритм ши
Шифрование
Итак, рассмотрим сам алгоритм. Пусть абонент А хочет передать зашифрованное сообщение абоненту Б. В этом случае абонент Б должен подготовить пару (открытый ключ; закрытый ключ) и отправить свой отк
Основные сведения
Первая публикация данного алгоритма появилась в 70-х годах ХХ века в статье Диффи и Хеллмана, в которой вводились основные понятия криптографии с открытым ключом. Алгоритм Диффи-Хеллмана не применя
Формирование общего ключа
Пусть два пользователя, которых условно назовем пользователь 1 и пользователь 2, желают сформировать общий ключ для алгоритма симметричного шифрования. Вначале они должны выбрать большое простое чи
Цифровая подпись на основе алгоритмов с открытым ключом
Как и все люди, абоненты сети передачи данных могут не доверять друг другу или вести себя нечестно. Они могут подделывать чужие сообщения, отрицать свое авторство или выдавать себя за другое лицо.
Требования к алгоритмам шифрования с открытым ключом
Рассмотрев основные способы применения алгоритмов шифрования с открытым ключом, изучим требования, которым должен, по мнению основоположников теории шифрования с открытым ключом Диффи и Хеллмана, у
Ключевые термины
Алгоритм шифрования с открытым ключом (или асимметричные криптоалгоритмы ) – криптографический алгоритм, в котором для шифрования и расшифрования используются разные ключи.
Закры
Краткие итоги
Асимметричные алгоритмы шифрования (или алгоритмы с открытым ключом) – криптографические алгоритмы, в которых один ключ используется для шифрования, а другой, отличный от первого, – для расшифрован
Электрические каналы утечки информации
Причинами возникновения электрических каналов утечки информации являются наводки информативных сигналов, под которыми понимаются токи и напряжения в токопроводящих элементах, вызванные побочными
Новости и инфо для студентов