Oddiy almashtirish

Simmetrik shifrlash - bu shifrlash usuli bo'lib, unda bir xil kalit shifrlash va shifrni ochish uchun ishlatiladi. Ushbu shifrlash usuli assimetrik shifrlashdan ancha oldin paydo bo'lgan va shuning uchun yagona edi. Kalit shifrlash va dekodlash uchun ishlatilganligi sababli, uning yo'qolishi kriptotizimning vazifani bajara olmasligini anglatadi:
- Axborotni sir saqlash: kalit ma’lum bo‘lgach, tajovuzkor nima shifrlanganini osongina bilib oladi;
- Butunlikni ta’minlash: tajovuzkor shifrni buzishi mumkinligi sababli, unga xabarga ba’zi o‘zgartirishlar kiritish qiyin bo‘lmaydi. Yana bir narsa, agar qabul qiluvchi tomonda qandaydir algoritm bo'lsa, u orqali u xabar soxtalashtirilgan yoki yo'qligini aniqlay oladi - bu holda, qabul qiluvchi ma'lumot o'zgartirilganligini bilib oladi;
- Autentifikatsiyani ta'minlash: kalit mavjud bo'lganda, ruxsatsiz shaxs dastlab kirish imkoni bo'lmagan ma'lumotlarga kirish huquqiga ega bo'lishi mumkin;
- Rad etish/Atributing imkonsizligi: Masalan, tajovuzkor xabarni soxtalashtirishi mumkin, shunda qabul qiluvchi xabar boshqa jo‘natuvchidan kelgan deb o‘ylashi mumkin, mazmunini o‘zgartirish mumkin emas.
- Oddiy almashtirish:
Eng oddiy shifrlash usullaridan biri, uning mohiyati shundaki, ma'lumotlar (xabar) masalan, jadvalda ustunlar bo'yicha yoziladi. Keyinchalik bu ochiq matn shifrlangan matnni hosil qilish uchun satr satr o'qiladi. Qabul qiluvchi va jo'natuvchi matritsaning o'lchami - kalit haqida kelishib olishlari kerak. Usul jadvalni to'ldirish usulini tanlashda juda moslashuvchan. Jadvalga satr bo'yicha xabar yozishingiz va uni eng o'ng ustundan boshlab pastdan yuqoriga qarab ustun o'qishingiz mumkin - bu muhim emas. Matritsaning o'lchamlarini va dekodlash usulini bilish muhimdir;
- Klaviatura orqali bitta almashtirish
Usul avvalgisiga juda o'xshash, bundan tashqari bu erda ustunlar jadvaldagi qator uzunligidagi ba'zi kalit so'zlar, iboralar yoki raqamlar to'plami bilan qayta tartibga solinadi.
O'zgartirishdan so'ng matritsa satr satr o'qiladi. Agar kalit so'z shifrlash uchun ishlatilgan bo'lsa, shifrni ochish uchun kalit so'zni bilish ham kerak - u matritsadagi ustunlar sonini aniqlaydi, ammo qo'shimcha ravishda, ushbu ustunlarni qanday tartibda qayta joylashtirishni bilish kerak. xabarning shifrini ochish.
Agar ibora yoki kalit so'zdan foydalanilganda, har bir belgi ma'lum bir raqam bilan belgilanadi, shuning uchun almashtirilganda belgilar alifbo tartibida tartiblanadi va mos keladigan raqamlar o'sish tartibida bo'ladi.

1-rasm - kalit bo'yicha bitta almashtirish.
Yuqorida ko'rsatilgan misol uchun K = ВАЛКАР kaliti, uning har bir elementi tepada raqam bilan belgilangan. Xabar matritsada satr satr yoziladi. Shifrlash uchun kalitdagi harflarni shunday tartibga solish kerakki, mos keladigan raqamlar o'sish tartibida va ular bilan matritsaning ustunlari saralanadi, keyin matritsadan satr bo'yicha o'qiladigan shifrlangan matn quyidagicha bo'ladi:
- Ikki marta almashtirish:
Usul oddiy almashtirishga asoslangan. Uning mohiyati shifrlangan xabarni shifrlashingiz mumkinligidadir. Buning uchun ikkinchi matritsa tanlanadi, lekin satrlar va ustunlar uzunligi birinchi matritsadagi satrlar va ustunlar uzunligi bilan bir xil (afzalroq) bo'ladigan tarzda tanlanadi. Birinchi jadvalda matritsa ustunlarini almashtirishga ruxsat berilgan, ikkinchisida esa - satrlar. Shuningdek, o'zgaruvchanlik jadvalni qandaydir o'ziga xos tarzda to'ldirish mumkinligi bilan qo'shildi (ya'ni matritsa bo'ylab qiymatlarni taqsimlash qoidasini aniqlash);
- "Sehrli kvadratlar":
Qator, ustun va diagonal bo'yicha yig'indisi 1 bo'lgan natural sonli kvadrat jadvallar bir xil sonni beradi. Matn jadval ichida raqamlash yo'li bilan yozildi, so'ngra jadval mazmuni satr bo'yicha yozildi - harflar almashinuvi olindi. Ilgari tizim juda yaxshi deb hisoblangan, chunki katta kvadratchalar kalitni qidirishga imkon bermagan.

2-rasm - 4 x 4 o'lchamli "Sehrli kvadrat".

3-rasm - xabar bilan "Sehrli kvadrat"
"ПриезжаюСегодня."
Simmetrik shifrlarga qo'yiladigan asosiy talab - kirish ma'lumotlarining bir bitli o'zgarishi bilan shifrlash blokining kuchli o'zgarishi - "ko'chki effekti" deb ataladigan narsa. Uning mohiyati oddiy: kirishning bir necha bitlarini o'zgartirish shifrlangan matnning chiqish bitlarida katta o'zgarishlarga olib keladi. Boshqacha qilib aytganda, shifrlangan xabarning barcha chiqish bitlari har bir kirish bitiga bog'liq.
Hozirgi vaqtda simmetrik shifrlar 2 toifaga bo'lingan:
- Blok shifrlari - ma'lum uzunlikdagi (bitlarda o'lchangan) bloklardagi ma'lumotlarni qayta ishlash, har bir blokga kalitni qo'llash. Operatsiya bir necha marta takrorlanadi;
- Oqimli shifrlar – gamma yordamida ochiq matnning har bir bitini (baytini) shifrlash (to‘g‘ri matndagi tasodifiy sonlar ketma-ketligini “ust-boshlash”).
Nosimmetrik shifrlarning afzalliklari orasida ularning ishlash tezligi, amalga oshirish qulayligi, assimetrik tizimlar bilan taqqoslanadigan kuch uchun kichikroq kalit uzunligi, shuningdek bilim (mavjudlikning ancha uzoq tarixi tufayli) qayd etilishi mumkin.
Kamchiliklari kalitlarni boshqarish va almashishning murakkabligi: parolni hal qilish uchun kalitni ishonchli kanal orqali o'tkazish muammosini hal qilish kerak.