Методы и средства защиты компьютерной информации. Безбогов А.А - 63 стр.

UptoLike

Количество m чисел, действительно перемещаемых подстановкой S, называется дли-
ной цикла подстановки.
Подстановка S называется транспозицией, если существует пара (j
1
, j
2
) различных
элементов из M, удовлетворяющих условиям:
Ij
1
= j
2
, Ij
2
= j
2
, Ij = j для каждого j {M\{j
1
, j
2
}}. Любая подстановка разлагается в
произведение транспозиций.
В криптографии рассматриваются четыре типа подстановки (замены): моноалфавит-
ная, гомофоническая, полиалфавитная и полиграммная.
Далее всюду в примерах, где необходимо, будем использовать кодирование букв
русского алфавита, приведенное в табл. 6.1. Знак «_» в табл. 6.1. и далее означает пробел.
6.1. Коды букв русского алфавита
Буква А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
Код 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
При моноалфавитной замене каждой букве алфавита открытого текста ставится в
соответствие одна буква шифртекста из этого же алфавита.
Пpимеp. Открытый текст: «ШИФРОВАНИЕ_ЗАМЕНОЙ». Подстановка задана
табл. 6.2.
6.2. Подстановка
ИТ А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
ШТЯ Ю Э Ь Ы Ъ Щ Ш Ч Ц Х Ф У Т С Р П О Н М Л К Й И З Ж Е Д Г В Б А
ИТалфавит исходного текста; ШТалфавит шифpтекста.
Шифртекст: «ИШМРТЮ_УШЫАЩ_ФЫУТЧ».
Основным недостатком рассмотренного метода является сохранение статистических
свойств открытого текста (частота повторения букв) в шифртексте.
Общая формула моноалфавитной замены выглядит в виде
Y
i
= k
1
X
i
+ k
2
(mod N),
где Y
i
i-й символ aлфавитa; k
1
и k
2
константы; X
i
i-й символ открытого текста (номер
буквы в алфавите); Nдлина используемого алфавита.
Шифр, задаваемый фоpмулой
Y
i
= X
i
+ k
i
(mod N),
где k
i
i-ая буква ключа, в качестве которого используются слово или фраза, называется
шифpом Вижинера.
Пример. Открытый текст: «ЗАМЕНА». Ключ: «КЛЮЧ».
Открытый текст Ключ Преобразование Шифр
З К y
1
= 8 + 11(mod 33) = 19 Т
А Л y
2
= 1 + 12(mod 33) = 13 М
М Ю у
3
= 13 + 31(mod 33) = 11 К
Е Ч y
4
= 6 + 24(mod 33) = 30 Э
Н К у
5
= 14 + 11(mod 33) = 25 Ш
А Л y
6
= 1 + 12(mod 33) = 13 М
Шифртекст: «ТМКЭШМ».
Шифры Бофорта используют фоpмулы
у
i
= k
i
– x
i
(mod n) и y
i
= x
i
– k
i
(mod n).
Гомофоническая замена одному символу открытого текста ставит в соответствие
несколько символов шифртекста. Этот метод применяется для искажения статистических
свойств шифртекста.
Пример. Открытый текст: «ЗАМЕНА». Подстановка задана табл. 6.3.
6.3. Гомофоническая подстановка