O‘rniga qo‘yish shifrlari

Affin Sezar shifrlash usulida familiyangizni shifrlang, kalitni ixtiyoriy tanlang.

Affin kriptotizimlari. Affin kripototizimlari keng tarqalmagan o‘rniga qo‘yish usullari sanalib, bir alfavitli shifrlash usullariga kiradi. Bu tizimlarga affin tizimidagi Sezar usuli, ROT13 va Atbash usullari kiradi.
Affin tizimidagi Sezar usulida har bir harfga almashtiriluvchi harflar maxsus formula bo‘yicha aniqlanadi: E(x)=ax+b (modm), bu yerda a, b - butun sonlar bo‘lib, kalitlar hisoblanadi, 0≤a, bm – alfavit uzunligi.
Deshifrlash jarayoni quyidagi formula asosida amalga oshiriladi: . Bu yerda a^-1 modm bo‘yicha a ga teskari bo‘lgan son.
Lotin alfaviti foydalanilganda u quyidagicha raqamlanadi:

A	B		C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
0	1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25

Shifrlash. Ushbu usulda ma’lumotlarni shifrlash uchun “ATTACK AT DAWN” ochiq matni olinib, kalit sifatida a=3 va b=4 olindi. Alfavit uzunligi m=26 ga teng. Bu holda shifrlash funksifsining umumiy ko‘rinishi quyidagicha bo‘ladi: . Yuqoridagi jadvalga asoslanib quyidagini olish mumkin:

Xabar	A	T	T	A	C	K	A	T	D	A	W	N
	0	19	19	0	2	10	0	19	3	0	22	13

Shifrlashning umumiy ko‘rinishi esa quyidagicha bo‘ladi:

Xabar	A	T	T	A	C	K	A	T	D	A	W	N
x	0	19	19	0	2	10	0	19	3	0	22	13
3x+4	4	61	61	4	10	34	4	61	13	4	70	43
(3x+4)mod26	4	9	9	4	10	8	4	9	13	4	18	17
Shifr matn	E	J	J	E	K	I	E	J	N	E	S	R

Deshifrlash jarayoni. Deshifrlash formulasi ga teng bo‘lib, , b=4 va m=26 ga teng bo‘ladi.

Shifr matn	E	J	J	E	K	I	E	J	N	E	S	R
	4	9	9	4	10	8	4	9	13	4	18	17

Deshifrlashning umumiy ko‘rinishi esa :

Shifrmatn	E	J	J	E	K	I	E	J	N	E	S	R
y	4	9	9	4	10	8	4	9	13	4	18	17
9(y-4)	0	45	45	0	54	36	0	45	81	0	126	117
9(y-4)mod26	0	19	19	0	2	10	0	19	3	0	22	13
Xabar	A	T	T	A	C	K	A	T	D	A	W	N

Olingan alfavitdagi barcha belgilarni shifrlash natijasi quyidagiga teng bo‘ladi.

Xabar	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
x	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
(3x+4)mod26	4	7	10	13	16	19	22	25	2	5	8	11	14	17	20	23	0	3	6	9	12	15	18	21	24	1
Shifr matn	E	H	K	N	Q	T	W	Z	C	F	I	L	O	R	U	X	A	D	G	J	M	P	S	V	Y	B

Variant №11

1. 
   O‘rin almashtirish shifrlari.
   

O‘rin almashtirish shifrlash algoritmlarining asosiy xususiyati ochiq ma’lumot va shifrma’lumot alfaviti belgilarining bir xilligidadir, ya’ni shifrma’lumotni tashkil etuvchi belgilarning ma’nosi mos keluvchi ochiq ma’lumotdagi belgilarning ma’nosi bilan bir xil bo‘ladi. Haqiqatan ham, o‘rin almashtirish shifrlash jarayonida ochiq ma’lumot alfaviti belgilari o‘rinlari almashtirilishi natijasida shifrma’lumot hosil qilinadi. Shuning uchun ham bunday shifrlash algoritmlarining kaliti uzunligi, umuman olganda, shifrlanishi kerak bo‘lgan ma’lumot uzunligiga, ya’ni ochiq ma’lumot tashkil etuvchi alfavit belgilarining soniga teng. Bundan tashqari, ochiq ma’lumotni tashkil etuvchi alfavit belgilarining chastotaviy xususiyatlari to‘laligicha shifrma’lumotga o‘tadi. Bunday holatlar amaliy tadbiq imkoniyatlarini cheklaydi. Shunday bo‘lsada ularning samarali tadbiqlarini ta’minlashga qaratilgan sinflari mavjud. Yo‘nalishli o‘rin almashtirish sinfidagi shifrlarning qo‘llanilishi amalda ko‘p tarqalgan. Bunday shifrlash algoritmlari biror geometrik shaklga asoslangan bo‘ladi. Ochiq ma’lumot bloklari geometrik shaklga biror trayektoriya (uzluksiz iz) bo‘yicha joylashtiriladi. Shifrma’lumot esa boshqa trayektoriya bo‘yicha hosil qilinadi. Geometrik shakl sifatida (nx m) o‘lchamli jadval olib, uning birinchi satri boshidan boshlab ochiq ma’lumot belgilarini chapdan o‘ngga ketma-ket joylashtirib, satr tugagach ikkinchi satrga, ochiq ma’lumot belgilarini o‘ngdan chapga ketma-ket joylashtirib, bu satr tamom bo‘lgach, keyingi satrga oldingisiga teskari yo‘nalishda joylashtiriladi va hokazo. Oxirida to‘lmay qolgan satr yacheykalari ochiq ma’lumot alfavitidan farqli bo‘lgan belgilar bilan to‘ldiriladi. So‘ngra, ochiq ma’lumotni joylashtirish tartibidan farqli bo‘lgan biror yo‘nalish tanlab olinib, shu yo‘nalish asosida shifrma’lumot hosil qilinadi. Shifrma’lumot hosil qilish yo‘nalishi kalit vazifasini bajaradi.

2. 
   Feystel tarmog‘iga asoslangan blokli simmetrik shifrlash algoritmlari.
   

Feystel tarmog‘iga asoslangan blokli simmetrik shifrlash algoritmlari. Ilk yaratilgan va hozirda ham keng foydalanilayotgan blokli simmetrik shifrlash algoritmlari ushbu usul asosida yaratilgan bo‘lib, mohiyat jixatdan ma’lumot bloki teng uzunlikdagi ikki qismda ajratilib (chap va o‘ng qismlarga), ular ustida ma’lum amallar ketma-ketligi bajariladi. Raund amallari turli kalitlar bilan bir qism bo‘lak ustida amalga oshiriladi. Feystel tarmog‘i asosida qurilgan simmetrik blokli shifrlash algoritmlarida shifrlash va deshifrlash uchun bir xil algoritmdan foydalaniladi. Farqli tomoni, raund kalitlarining qo‘llanilishi teskarisiga o‘zgaradi, ya’ni deshifrlashda 1-raundda 2-raundda va hakozo oxirgi raundda ishlatiladi. funksiya bir tomonlama bo‘lsa ham, deshifrlash natijasida bu funksiya qaytadi.
6.2-rasm. m-raundli Feystel tarmog‘i

3. 
   Polibiya kvadrati yordamida UNIVERSITETIMIZ so’zini shifrlang.
   

Polibiya kvadrati. Bu sodda o‘rniga qo‘yish usuli sanalib, qadimgi Yunonistonda yaratilgan va dastlab grek alfaviti uchun ishlab chiqilgan, so‘ngra boshqa alfavitlar uchun foydalanilgan.
Ushbu usul bosqichlari quyidagilar:
1-bosqich. Shifrlash jadvalini yaratish. Tanlangan belgilardan tashkil topgan alfavitni iloji boricha tomonlari teng bo‘lgan jadvalda ifodalanadi. Jadval tomonlari qanchalik bir-biriga yaqin bo‘lsa, bardoshligi shunchalik yuqori bo‘ladi. Quyida lotin va kiril alfavitlari uchun taklif etilgan jadvallar keltirilgan.
Lotin alifbosi asosida

Shifrlash usuli. Bu usulda shifrlash uchun ochiq matn yuqoridagi jadvallardan biri foydalaniladi. Ochiq matn harflari jadvaldan olinib, tagidagi belgi unga mos shifr matn belgini ifodalaydi. Quyida “SOMETEXT” ochiq matnini shifrlash keltirilgan.

Olingan natijaviy shifr matn “XTRKYKCY” ga teng bo‘ladi.
Shifrlash usuli. Bu usulda ma’lumotni shifrlashda uning jadvaldagi joylashgan o‘rnidan foydalaniladi.

Shundan so‘ng koordinatlar qator bo‘yicha juftlanib o‘qiladi va quyidigiga ega bo‘linadi: 34 25 45 34 43 31 41 54.
Shundan so‘ng yuqoridagi juftliklar gorizontal va vertikal koordinatalar shaklida ifodalanadi.
Shifrlash usuli. Bu usulda ma’lumotni shifrlashda uning jadvaldagi joylashgan o‘rnidan foydalaniladi.
Shundan so‘ng koordinatlar qator bo‘yicha o‘qiladi va quyidigiga ega bo‘linadi: 3425453443314154. Shundan so‘ng olingan ketma-ketlik chapga siklik bir belgiga siljitiladi va 4254534433141543 ketma-ketlik olinadi va u juft-juft qilib yoziladi, 42 54 53 44 33 14 15 43. Shundan so‘ng yuqoridagi juftliklar gorizontal va vertikal koordinatalar shaklida ifodalanadi.
Ushbu usulda maxfiylikni oshirish imkoniyati mavjud bo‘lib, unda kalit asosida dastlabki jadval hosil qilinadi. Masalan, “DRAFT” kaliti asosida hosil qilingan jadval ko‘rinishi quyidagicha bo‘ladi.