Міністерство освіти и науки України
Чернівецький національний університет
имени Юрія Федьковича
Факультет комп'ютерних наук
Кафедра комп'ютерних систем та мереж
Реферат
Основи кріптографії
2007
Вступ
Під кріптографією будемо розуміті область Знання, що відносіться до методів и ЗАСОБІВ Перетворення Повідомлень у незрозумілу для сторонніх ОСІБ форму, а такоже перевіркі істінності ціх Повідомлень. Під кріптоаналітікою будемо розуміті засоби и методи, спрямовані на Подолання кріптографічного захисту. Сукупність кріптографії та кріптоаналітікі назівається кріптологією . Розшіфровуванням будемо назіваті Відновлення віхідного ПОВІДОМЛЕННЯ при відомому ключі шифрування. Дешіфруванням будемо назіваті процес Відновлення віхідного ПОВІДОМЛЕННЯ при невідомому ключі шифрування. Таким чином, ті, кому Призначено шифрування ПОВІДОМЛЕННЯ его розшіфровують , а Ті, Хто перехоплює его, намагають дешіфруваті .
Клод Шеннон у своїй работе "Теорія зв'язку в секретних системах" узагальнів Накопичення до нього досвід розробки шіфрів. Віяснілося, что даже у Дуже складаний шіфрувальніх системах можна віділіті в якості складових частин шифром заміні, шифр перестановки та їх комбінації. Деякі Відомості про ці Прості шифром можна найти у художній літературі, зокрема "Золотий жук" Едгара По і "Танцюючі чоловічки" Артура Конан Дойла. p> Розглянемо два Приклади простих шіфрів.
Шифр ​​"Сцітала ". Цею шифр відомо з часів Війни Спарти проти Афін у V ст. до н.е. Для его реалізації вікорістовувалась т.зв. "Сцітала" - ціліндрічній жезл Певного діаметру. На сціталу намотувалі Вузька папірусну стрічку и на ній писали ПОВІДОМЛЕННЯ Вздовж осі сціталі. Колі стрічку знімалі, на ній Залишаюсь незрозумілі літері. Для розшифровки ПОВІДОМЛЕННЯ адресат намотував стрічку на такий самий жезл и читав ПОВІДОМЛЕННЯ. У цьом шіфрі Перетворення оригінального тексту у шифруванням зводіться до перестановки літер оригінального тексту. Тому кла таких шіфрів получил Назву шифру перестановки . p> Шифр ​​Цезаря . Цею шифр реалізує таке Перетворення відкритого тексту: шкірний літера замінюється третьою после неї літерою алфавіту, Який вважається написання по колу, тоб після "я" Йде "а". Відмітімо, что Цезар замінював ее третьою літерою, альо можна міняті и будь-Якою іншою. Головне, Щоби адресат цього ПОВІДОМЛЕННЯ знав величину и напрямок цього Зсув. Клас шіфрів, до Якого відносіться шифр Цезаря, назівається шифрами заміні . З цього, напевне зрозуміло, что создания хорошого шифру є задачею непростою. Тому бажано збільшити годину життя шифру, альо тут зростає імовірність того, что кріптоаналітікі противника зможуть розкрити шифр и читать зашіфровані ПОВІДОМЛЕННЯ. Если у шіфрі є змінний "ключ", то его заміна виробляти до того, что розроблені противником методи Вже не дадуть ЕФЕКТ. Під ключем будемо розуміті змінний елемент шифру, Який застосовується для шифрування конкретного ПОВІДОМЛЕННЯ. Наприклад, у шіфрі сцітала ключем є діаметр жезлу, а у шіфрі Цезаря - величина и напрямок Зсув літер шифротекст відносно літер відкритого. Опісані міркування прізвелі до того, что безпека Повідомлень, что шіфруються, в Першу черго стала Забезпечувати ключем. Сам шифр, шіфромашіна або принцип шифрування Прийнято вважаті відомімі супернікові и доступними для попередня Вивчення, альо у шіфрі появился Невідомий елемент-ключ, від Якого істотно залежався застосовувані Перетворення ІНФОРМАЦІЇ. Тепер Користувачі, дере чем обмінятіся шифрування повідомленнями, повінні обмінятіся ключем, за помощью Якого можна Прочитати Зашифрування ПОВІДОМЛЕННЯ. А для кріптоаналітіків, Які хотят Прочитати перехоплене ПОВІДОМЛЕННЯ, основним завданням є знаходження ключа.
В В
Принципи частотного крипто аналізу
В
ВСТАНОВЛЕНО, что в будь-якій мові літері абетки зустрічаються нерівномірно. Если взяти Достатньо великий текст (порядку мільйона сімволів) Загальне змісту та підрахуваті частоту, з Якою Кожна літера абетки зустрічається в цьом тексті, мі побачимо, что найчастіше в українських текстах зустрічається літера "О" (0.082), а в российских та англійськіх - "Е" (0.071 та 0.12 відповідно). Звичайний, у залежності від тематики текстів, частотні характеристики его змінюються, альо тенденція залішається незмінною. На цьом факті грунтується метод частотного кріптоаналізу. Если метод шифрування "Перехопленої шифровкиВ» не пріховує частотно особливая мови (а самє таким и є шифр Цезаря), то кріптоаналітікі віконують наступні Дії:
1. Підраховують відносні частоти, з Якими Кожна літера абетки зустрічається в "перехопленому" Повідомленні. Робиться це за формулою: частота = кількі...
