4-амалий машғулот мавзу: Вернам, Гаммалаш ҳамда Уитстоннинг “иккилик квадрат” шифрлаш усуллари ёрдамида шифрлаш

4-амалий машғулот мавзу: Вернам, Гаммалаш ҳамда Уитстоннинг “иккилик квадрат” шифрлаш усуллари ёрдамида шифрлаш

4-АМАЛИЙ МАШҒУЛОТ

Мавзу: Вернам, Гаммалаш ҳамда Уитстоннинг “иккилик квадрат” шифрлаш усуллари ёрдамида шифрлаш

Кириш. Ҳозирги вақтда ахборотларни ҳимоялашни таъминлашнинг қандайдир бирор техник усули ёки воситаси мавжуд эмас, аммо кўп хавфсизлик муаммоларини ечишда криптография ва ахборотларни криптоўхшаш алмаштиришлари ишлатилади.

Ишдан мақсад: Симметрик криптотизимни асосий усулларини ўрганиш ва дастурини ишлаб чиқиш.

Керакли жихозлар: Керакли жихозлар: Компьютер, дастурлар(Java, С++, С#, ихтиёрий), принтер, дафтар, А4 форматдаги оқ қоғоз.

Қисқача назарий маълумот:

Вернамнинг шифрлаш усули
Вернамнинг шифрлаш тизими модул қиймати m=2 бўлган Вижинэр шифрлаш тизимининг бир қисми ҳисобланиб, 1926-йилда бу усулнинг аниқ кўриниши ишлаб чиқилади. Гилбэртом Вернам АТ&США фирмаси хомийлиги остида кирувчи матн сифатида иккилик саноқ системасидан фойдаланди. Шифрлашда биринчи Инглиз алфавитидаги(A,B...Z). Матннинг хар бир харфи 5-бит бўлакли (b0,b1…b4) Бадо рақами билан кодланади. Ихтиёрий кетма-кетликдаги иккилик калитлар k0,k1,k2, аввал китобсимон лентага ёзилади. Қуйидаги расмда узатилаётган ахборотни Вернам усули орқали шифрлаш кўрсатилган(2.1-расм).



2.1-расм. Вернам усули орқали шифрлаш
Кирувчи матнни шифрлашда x-кирувчи матн иккилик кўринишига ўтказилади ва иккилик модул остида иккилик кетма-кетликдаги k-калит билан шифрлаш амалга оширилади. У шифрланган ёзув:


Шифрни очишда ёзувдаги ҳар бир иккилик модул остидаги белгилар k-калит кэтма-кэтлиги билан тузилади.

А	0	00000
В	1	00001
C	2	00010
D	3	00011
E	4	00100
F	5	00101
G	6	00110
H	7	00111
I	8	01000
J	9	01001
K	10	01010
L	11	01011
M	12	01100
N	13	01101
O	14	01110
P	15	01111
Q	16	10000
R	17	10001
S	18	10010
T	19	10011
U	20	10100
V	21	10101
W	22	10110
X	23	10111
Y	24	11000
Z	25	11001
#	26	11010
!	27	11011
_	28	11100
@	29	11101
?	30	11110
*	31	11111

H=7=00111	K=10=01010	N=13=01101
X	y	xor
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0
1	0	1

32=2⁵ га яни 5 бетли иккилик саноқ системаси учун

Мисол: “HELLO” cўзи шифрлансин.
T₀= HELLO K= KALIT T₁= ?
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.


Гаммалаш усули билан шифрлаш
Гамма шифри бу очиқ матнни шифрлаш ва шифрни очиш учун ишлаб чиқилган ихтиёрий псевдо кетма-кетлигидаги алгоритимдир.
Шифрлаш жараёнида гамма шифри ишлаб чиқилади ва келувчи очиқ матнни тескари кўринишда иккилик модул бўйича қўшилади. Шифрлаш учун очиқ кўринишдаги Т₀ бўлаклар ишлаб чиқилади.
Гамма шифри қуйидаги кўринишдаги кетма-кетликда олинади.
(7+11) mod 5=18 mod 5=3

G_i -Гамма шифри белгиси
Шифрлашни қуйидаги кўринишда ёзиш мумкин.


C_i=(T_i+G_i) mod N
Буерда:

C_i- Шифрланганматн;

Т_i- Бошланғич матн;

G_i- Гаммабелгиси;

modN-қолдиқ;

T₀(Т)=РЕГИОН_27

К(G_i)= ТИГР

Т	Р	Е	Г	И	О	Н	_	2	7
G	Т	И	Г	Р	Т	И	Г	Р	Т
T	18	6	4	10	16	15	34	37	42
G	20	10	4	18	20	10	4	18	20
T + G	38	16	8	28	36	25	38	55	62
modN	38	16	8	28	36	25	38	11	18
С	3	О	Ж	Ъ	1	Ч	3	Й	Р

Шифрланган матн T_i(C_i)= 3ОЖЪЧ3ЙР

Шифрни очишда қайта гамма шифридан фойдаланилади:

T_i=(C_i - G_i+N) mod N

C	3	О	Ж	Ъ	1	Ч	3	Й	Р
G	Т	И	Г	Р	Т	И	Г	Р	Т
C	38	16	8	28	36	25	38	11	18
G	20	10	4	18	20	10	4	18	20
C-G	18	6	4	10	16	15	34	-7	-2
+44	62	50	48	54	60	59	78	37	42
mod N	18	6	4	10	16	15	34	37	42
0→44	18	6	4	10	16	15	34	37	42
Т	Р	Е	Г	И	О	Н	_	2	7

Бу усул билан шифрланган матнни очишда етарли қийинчиликлар туғдиради, энди калит бир неча маротаба ўзгаради. Гамма шифри ихтиёрий кўринишда ҳар бир шифрланаётган бўлакни ўзгартиради. Бунда душман ҳар бир матн бўлагини қандай қилиб очишни билмайди. Чунки душман ҳар бир турдаги калитни топиши учун анча вақт кетади. Бухолатда шифрланган матн бардошлилиги кўплигига боғлиқ бўлади.

Рус алифбосидаги ҳарфлар ва пробел ҳамда рақамлар

жами (34 та ҳарф), (10 та рақам 0...9 гача), 34+10 =44

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14		15		16		17		18		19		20		21		22	23