2-Амалий иш

2-Амалий иш

Мавзу: Криптографик ҳимоялаш
Ахборотни химоялашнинг самарали усулларидан бири криптографик ҳимоялашдир.
Ушбу амалий ишда маълумотларни криптографик ҳимоялаш усуллари таснифланади. Яъни классик шифрлаш алгоритмлари, симметрик шифрлаш алгоритмлари ҳамда очик қалитли шифрлаш алгоритмлари.

Ўрин алмаштириш шифрлаш алгоритми

Ўрин алмаштириш шифрлаш алгоритми уч қисмдан иборат. Оддий ўрин алмаштири, калит ёрдамида ўрин алмаштириш ва икки тоонлама ўрин алмаштириш.
Оддий ўрин алмаштириш усули.
Т₀=SHOHABBOSMAHMADSHOYEV;
К = 3х7;

S	O	D
H	S	S
O	M	H
H	A	O
A	H	Y
B	M	E
B	A	V

T1=SODHSSOMHHAOAHYBMEBAV

Биринчи бўлиб, шифрлаш жадвалидан (XIV асрнинг охирларида) дипломатик муносабатларда, харбий соҳаларда ахборотни муҳофазалашда фойдаланилган.

Калит ердамида ўрин алмаштириш.
Т₀=SHOHABBOSMAHMADSHOYEV
К = UBUNT;
Матнда 21-та ва калитда 5-та ҳарфлар борлиги учун 7x3 жадвал тузамиз.

S	O	D
H	S	S
O	M	H
H	A	O
A	H	Y
B	M	E
B	A	V

Энди калит орқали жадвал тузиб калитдаги ҳарфларни алфавит бўйича рақамлаб чиқамиз. 6х5.

U	B	U	N	T	W
5	1	4	2	3	6
S	A	O	H	S	E
H	B	S	M	H	V
O	B	M	A	O	*
A	O	A	D	Y	*

Рақамларни ўсиш тартибида жойлаштириб устунларни ўзгартириб чиқамиз.

B	N	T	U	U	W
1	2	3	4	5	6
A	H	S	O	S	E
B	M	H	S	H	V
B	A	O	M	O	*
O	D	Y	A	A	*

Т₁=AHSOSEBMHSHVBAOMOODYAA

Шифрни очишда тескари жараён амалга оширилади. Шифрланиш жараёни қадамма - қадам амалга оширилса мақсадга мувофиқ бўлади.
Икки томонлама ўрин алмаштириш усули. Бу усулда калит сифатида устун ва қатордаги ҳарфлар тартибидаги сонлардан фойдаланилади. Аввалам бор калит символларига қараб жадвал тузилади ва очиқ Т₀ матн қатор шаклда жойлаштирилиб чиқилади, сўнгра эса рақамлар навбатма - навбат тартибланиб, аввал қатор, сўнгра эса устун ўрни алмаштирилади ва жадвалдаги маълумот қатор бўйича ўқилиб Т₁га эга бўлинади.
Масалан: «DAVRONBEK_ALISHEYEV» очиқ матни шифрлаш талаб этилсин. Бу ерда калит бўлиб 1342 ва 231456 хизмат қилади. Яхшироқ изоҳланиши учун К₁=1342 қатор сифатида ва К₂=2314 устун сифатида белгилаб оламиз.
6х5 жадвал яратиб Т₀ қатор бўйича ёзамиз

	2	3	1	4	5	6
1	S	H	O	H	A	B
3	B	O	S	M	A	H
4	M	A	D	S	H	O
2	Y	E	V	*	*	*

Энди қатор ва устунлар тартиб бўйича ўринлари алмаштирилади.

	2	3	1	4	5	6
1	S	H	O	H	A	B
2	Y	E	V	*	*	*
3	B	O	S	M	A	H
4	M	A	D	S	H	O

	1	2	3	4	5	6
1	O	S	H	H	A	B
2	V	Y	E	*	*	*
3	S	B	O	M	A	H
4	D	M	A	S	H	O

Охирги жадвалга асосан шифрланган матнни олиш учун қатор бўйича ёзамиз.
Т₁ =OSHHABVYESBOMAHDMASHO

Вернам ва Вижинер шифрлаш алгоритми

Ҳозирги вақтда ахборотларни ҳимоялашни таъминлашнинг қандайдир бирор техник усули ёки воситаси мавжуд эмас, аммо кўп хавфсизлиk муаммоларини ечишда криптография ва ахборотларни криптоўхшаш алмаштиришлари ишлатилади.
32=2⁵ га яни 5 бетли иккилик саноқсистемаси учун Мисол: “SANJARMELIBOYEV ” cўзи шифрлансин.
T₀= ABBOSMAHMADSHOYEV
K= KALIT
T₁= ?


K=00000 =01010=K
B A=00001 00000=00001=B
B L=00001 =01010=K
O I=01110 01000=01100=M
S =10010 10011=00001=B
M K=01100 01010=00110=G
A A=00000 00000=00000=A
H L=00111 01011=01100=M
M I=01100 01000=00100=E
A T=00000 =10011=T
K=00011 01010=01001=J
S A=10010 00000=10010=S
H L=00111 01011=01100=M
O I=01110 01000=00110=G
Y =11000 10011=01011=L
E =00100 01010=01110=O
V =10101 00000=10101=V
T₁=KBKMBGAMETJSMGLOV
Вернам ишлаб чиққан бу тизимни айланали лента ёрдамида текширган, узатгич (перидатчик) ва қабул қилгичларни (прёмник) кўришда бир хил ёки шунга ўхшаган калит кетма-кетлигидан фойдаланган. Вернам шифрлаш тизимининг камчилиги узатувчи орқали қабул қилиш томонига калит кетма- кетлигини қандай узатиш эди. Чунки душман калитни олса, у юборган шифрланган матнни бемалол очиб ўқий олади. Шунинг учун хам Вернамнинг шифрлаш тизми eтарли эмаслиги сабабли буни ҳал килиш учун шифрлашни гаммалаштириш усулига ўтилган.

А5/1 маълумотни шифрлаш алгоритми

A5/1 шифрлаш алгоритмида дастлабки калитнинг узунлиги 64 битни ташкил этиб, у қуйидиги учта регисторга қиймат қилиб берилади:
T=SHOHABBOSSHOH
K=10010 00111 01110 00111 00000 00001 00001 01110 10010 10010 00111 01110 0011
x=10010 00111 01110 0011
y=1 00000 00001 00001 01110 1
z=0010 10010 00111 01110 0011
maj(1;1;0)=1
t_x=x₁₃ x₁₆ x₁₇ x₁₈=1 0 1 1=1
t_y=y₂₀ y₂₁=0 1=1
x=1100100011101110001
y=110000000001000101110 S₁=0
z=00101001000111011100011
maj(1;0;0)=0
t_y=y₂₀ y₂₁=1 0=1
t_z=z₇ z₂₀ z₂₁ z₂₂=0 0 1 1=0
x=1100100011101110001
y=1110000000001000101110 S₂=0
z=00010100100011101110001
maj(1;0;0)=0
t_y=y₂₀ y₂₁=1 1=0
t_z=z₇ z₂₀ z₂₁ z₂₂=0 0 1=1
x=1100100011101110001
y=0111000000000100010111 S₃=0
z=10001010010001110111000
maj(1;0;0)=0
t_y=y₂₀ y₂₁=1 1=0
t_z=z₇ z₂₀ z₂₁ z₂₂=0 0 =0
x=1100100011101110001
y=0011100000000010001011 S₄=0
z=01000101001000111011100
maj(1;0;1)=1
t_x=x₁₃ x₁₆ x₁₇ x₁₈=1 0 0 1=0
t_z=z₇ z₂₀ z₂₁ z₂₂=0 1 =1
x=0110010001110111000
y=0011100000000010001011 S₅=1
z=10100010100100011101110
S=T =01001 =11011=!

Очиқ қалитли криптотизимлар. RSA алгоритми

1978 йилда эса, Массачусетс технология институтининг олимлари: Р.Л. Ривест, А. Шамир, Л. Адлман, ўзларининг илмий мақоласида биринчи бўлиб маҳфий услубли ва ҳақиқатан ҳам бир томонли бўлган функцияни таклиф этдилар. Бу мақола «Рақамли имзоларни қуриш услублари ва очиқ калитли криптосистемалар» деб аталиб, кўпроқ аутентификация масалаларига қаратилган. ҳозирги кунда, бу юқорида номлари келтирилган олимлар таклиф этган функцияни, шу олимларнинг шарафига RSA бир томонли функцияси дейилади. Бу функция мураккаб бўлмай, унинг аниқланиши учун, элементар сонлар назарясидан баъзи маълумотлар керак бўлади.
RSA алгоритмини қўлланишига доир кичик бир мисол келтирамиз. Мисол: Учта ҳарфдан иборат бўлган “САВ” маълумотини шифрлаймиз.
Биз қулайлик учун кичик туб сонлардан фойдаланамиз Амалда эса мумкин қадар катта туб сонлар билан иш кўрилади.

1. 
   Туб бўлган р=3 ва q=11 сонларини танлаб оламиз.
   
2. 
   Ушбу n=pq=3*11=33 сонини аниқлаймиз.
   

Сўнгра,^{(33)  ( р 1)(q 1)  2 10  20}
сонини топамиз, ҳамда бу сон

билан 1 дан фарқли бирор умумий бўлувчига эга бўлмаган е сонини, мисол учун е =3 сонини, оламиз.

3. 
   Юқорида келтирилган шартни қаноатлантирувчи d сонини 3d=1 (mod 20) тенгликдан топамиз. Бу сон d= 7
   
4. 
   Шифрланиши керак бўлган «САВ» маълумотини ташкил этувчи ҳарфларни: А1, В2, С3 мосликлар билан сонли кўринишга ўтказиб
   

олиб, бу маълумотни мусбат бутун сонларнинг, кетма-кетлигидан иборат деб қараймиз. У ҳолда маълумот (3,1,2)кўринишда бўлади ва уни {e;n}={3;33}

z
очиқ калит билан шифрлаймиз:
f (x)  x³ (mod 33)
бир томонли функция билан

х=3да ШМ1=(3³)(mod33)=27(mod33)=27,
х=1да ШМ2=(1³) (mod33)=1,
х=2да ШМ3=(2³) (mod33)= 8(mod33)=8

5. 
   Бу олинган шифрланган (9,1,29) маълумотни маҳфий {d;n}={7;33}
   

калит билан
f ^1( y) 
^{y7 (mod33)} ифода орқали дешифрлаймиз:

z
у=27 да ОМ1=(27⁷) (mod33)= 10460353203(mod33)=3,
у=1 да ОМ2=(1⁷) (mod33)=1(mod33)=1,
у=8 да ОМ3=(8⁷) (mod33)= 2097152 (mod33)=2.
Шундай қилиб, криптотизимиларда RSA алгоритмининг қўлланиши қуйидагича: ҳар бир фойдаланувчи иккита етарли даражада катта бўлмаган p ва q туб сонларни танлайдилар ва юқорида келтирилган алгоритм бўйича d ва е туб сонларини ҳам танлаб олади. Бунда n=pq бўлиб, {e;n} очиқ калитни
{d;n}эса маҳфий калитни ташкил этади. Очиқ калит очиқ маълумотлар китобига киритилади. Очиқ калит билан шифрланган шифрматнни шу калит билан дешифрлаш имконияти йўқ бўлиб, дешифрлашнинг маҳфий калити фақат шифр маълумотининг хақиқий эгасига маълум.