Я знаком с шифрами замены

я знаком с шифрами замены

Содержание: Ответ: Я знаком с шифрами замены. Слайд: 24, Презентация: «Кодирование информации» практическая fesmomisys.ml Формально в этом случае шифр замены можно описать следующим то сообщение ``я знаком с шифрами замены'' может быть зашифровано. только шифры замены. Шифрами замены называются такие шифры, преобразования в Каждый рунический знак был заменен на букв А, затем Б, В и так до Я, то получиться примерно следующая картинка.

Если каждому символу однозначно сопоставить какую-либо букву или число, то легко перейти к зашифрованному сообщению из букв или чисел. С точки зрения криптографов использование различных сложных символов не усложняет шифра. Однако, если зашифрованное сообщение состоит из букв или цифр, то вскрывать такое сообщение удобнее.

Рассмотрим некоторые примеры шифров замены. Пусть каждое множество состоит из одной буквы.

Я знаком с шифрами замены

Например, 4 Такой шифр называется шифром простой однобуквенной замены. При расшифровании, наоборот, г заменяется на а и.

Запомнить произвольный порядок букв алфавита достаточно сложно. Однако такой шифр обладает большим недостатком. Число различных ключей равно числу букв в алфавите. Несмотря на то, что используется фраза на латинском языке, которого школьники не знают, многие участники олимпиады смогли указать открытое сообщение.

Классический криптоанализ / Habr

Другим примером шифра замены может служить лозунговый шифр. Рассмотренные шифры имеют одну слабость. Если в открытом сообщении часто встречается какая-либо буква, то в шифрованном сообщении часто будет встречаться соответствующий ей символ или буква. При расшифровке каждая буква заменяется буквой, стоящей в алфавите на k знаков раньше: Криптоанализ шифра Цезаря Малое пространство ключей всего 25 вариантов делает брут-форс самым эффективным и простым вариантом атаки.

Для вскрытия необходимо каждую букву шифртекста заменить буквой, стоящей на один знак левее в алфавите. Если в результате этого не удалось получить читаемое сообщение, то необходимо повторить действие, но уже сместив буквы на два знака левее.

я знаком с шифрами замены

И так далее, пока в результате не получится читаемый текст. Аффиный шифр Рассмотрим немного более интересный одноалфавитный шифр подстановки под названием аффиный шифр.

Он тоже реализует простую подстановку, но обеспечивает немного большее пространство ключей по сравнению с шифром Цезаря. В аффинном шифре каждой букве алфавита размера m ставится в соответствие число из диапазона 0… m Затем при помощи специальной формулы, вычисляется новое число, которое заменит старое в шифртексте. Процесс шифрования можно описать следующей формулой: Для расшифровки вычисляется другая функция: Это значит, что для корректной расшифровки число a должно быть взаимно простым с m.

Я знаком с шифрами замены -

С учетом этого ограничения вычислим пространство ключей аффиного шифра на примере английского алфавита. Так как английский алфавит содержит 26 букв, то в качестве a может быть выбрано только взаимно простое с 26 число. Таких чисел всего двенадцать: Криптоанализ аффиного шифра Очевидно, что и в случае аффиного шифра простейшим способом взлома оказывается перебор всех возможных ключей.

Но в результате перебора получится различных текстов. Проанализировать такое количество сообщений можно и в ручную, но лучше автоматизировать этот процесс, используя такую характеристику как частота появления букв.

я знаком с шифрами замены

Давно известно, что буквы в естественных языках распределены не равномерно. К примеру, частоты появления букв английского языка в текстах имеют следующие значения: В то время как самыми редкими буквами являются J, Q, Z.

Следовательно, посчитав частоту появления каждой буквы в тексте мы можем определить насколько частотная характеристика текста соответствует английскому языку.

я знаком с шифрами замены

Для этого необходимо вычислить значение: И fi — частота i-й буквы в шифртексте. Разумеется следует учитывать, что метод не всегда работает с короткими сообщениями, в которых частотные характеристики могут сильно отличатся от характеристик естественного языка. Шифр простой замены Очередной шифр, относящийся к группе одноалфавитных шифров подстановки. Ключом шифра служит перемешанный произвольным образом алфавит.

Например, ключом может быть следующая последовательность букв: При шифровании каждая буква в тексте заменяется по следующему правилу. Первая буква алфавита замещается первой буквой ключа, вторая буква алфавита — второй буквой ключа и так далее. В нашем примере буква A будет заменена на X, буква B на F. При расшифровке буква сперва ищется в ключе и затем заменяется буквой стоящей в алфавите на той же позиции.

Криптоанализ шифра простой замены Пространство ключей шифра простой замены огромно и равно количеству перестановок используемого алфавита. Так для английского языка это число составляет 26!

Разумеется наивный перебор всех возможных ключей дело безнадежное и для взлома потребуется более утонченная техника, такая как поиск восхождением к вершине: Выбирается случайная последовательность букв — основной ключ.

Тайны шифров

Шифртекст расшифровывается с помощью основного ключа. Для получившегося текста вычисляется коэффициент, характеризующий вероятность принадлежности к естественному языку. Основной ключ подвергается небольшим изменениям перестановка двух произвольно выбранных букв.

я знаком с шифрами замены

Производится расшифровка и вычисляется коэффициент полученного текста. Если коэффициент выше сохраненного значения, то основной ключ заменяется на модифицированный вариант.

я знаком с шифрами замены

Шаги повторяются пока коэффициент не станет постоянным. Для вычисления коэффициента используется еще одна характеристика естественного языка — частота встречаемости триграмм. Суммируя частоты появления в естественном языке всех триграмм, встреченных в тексте получим коэффициент, который с большой долей вероятности определит текст, написанный на естественном языке.

Шифр Полибия Еще один шифр подстановки. При шифровании каждая буква исходного текста замещается парой символов, представляющих номер строки и номер столбца, в которых расположена замещаемая буква. Буква a будет замещена в шифртексте парой BB, буква b — парой EB и так далее. Так как ключ не содержит букву J, перед шифрованием в исходном тексте J следует заменить на I. Криптоанализ шифра Полибия Шифр имеет большое пространство ключей 25!

Однако единственное отличие квадрата Полибия от предыдущего шифра заключается в том, что буква исходного текста замещается двумя символами. Поэтому для атаки можно использовать методику, применяемую при взломе шифра простой замены — поиск восхождением к вершине. В ходе каждой итерации ключ подвергается незначительным изменениям и проверяется насколько распределение триграмм в тексте, полученном в результате расшифровки, соответствует распределению в естественном языке.

Перестановочный шифр Помимо шифров подстановки, широкое распространение также получили перестановочные шифры. В качестве примера опишем Шифр вертикальной перестановки. В процессе шифрования сообщение записывается в виде таблицы. Количество колонок таблицы определяется размером ключа. Так как ключ содержит 6 цифр дополним сообщение до длины кратной 6 произвольно выбранными буквами QKJEU и запишем сообщение в таблицу, содержащую 6 колонок, слева направо: