Задачи по криптографии Python
ЛР1
Вариант 7.
Содержание заданий
Задание 1
Выполните шифрование/расшифрование, используя метод шифрующих таблиц согласно варианту. При шифровании/расшифровании все пробелы учитываются. Пробелы в шифртексте обозначаются символом «_», несколько подряд идущих пробелов разделяются символом «|».
Зашифруйте сообщение «ИЛЛЮЗИИ, ЧЕМ БОЛЬШЕ О НИХ ДУМАЕШЬ, ИМЕЮТ СВОЙСТВО МНОЖИТЬСЯ, ПРИОБРЕТАТЬ БОЛЕЕ ВЫРАЖЕННУЮ ФОРМУ.» методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «МЫСЛЕННО», размер таблицы 12 × 8).
Задание 2
Выполните шифрование/расшифрование согласно варианту, используя метод магического квадрата.
Расшифруйте шифртекст «АЕРУТНСВЧ», полученный при использовании метода магического квадрата 3 × 3. Квадрат представлен в таблице 1.
ЛР2
Вариант 7.
Содержание заданий
Задание 1
Зашифруйте сообщение «МЫ ДОЛЖНЫ ПРИЗНАТЬ ОЧЕВИДНОЕ: ПОНИМАЮТ ЛИШЬ ТЕ, КТО ХОЧЕТ ПОНЯТЬ», используя систему Цезаря со значением ключа, соответствующим номеру варианта (например, для варианта 7 – ключ К = 7).
Задание 2
Зашифруйте сообщение «СМЫСЛ ЖИЗНИ НАШЕЙ – НЕПРЕРЫВНОЕ ДВИЖЕНИЕ», используя аффинную систему подстановок Цезаря с ключами, согласно своему варианту (табл. 1).
Таблица 1 – Таблица варианта
Задание 3
Выполните шифрование сообщения «РАЗУМА ЛИШАЕТ НЕ СОМНЕНИЕ, А УВЕРЕННОСТЬ», используя систему шифрования Цезаря с ключами, соответствующими варианту.
7. k = 7, ключевое слово «ОСЕНЬ».
Задание 4
Выполните шифрование сообщения «УСПЕХ – ЭТО КОГДА ТЫ ДЕВЯТЬ РАЗ УПАЛ, НО ДЕСЯТЬ РАЗ ПОДНЯЛСЯ», используя систему Трисемуса с ключевым словом из задания 3. Размер таблицы подстановок 4 × 8.
ЛР 3
Вариант 7.
Зашифруйте сообщение, используя алгоритм Плейфейра согласно своему варианту (табл. 3.1). Размер шифрующей таблицы 4 × 8.
Сообщение: Знания бывают двоякого рода: либо мы чтонибудь знаем, либо мы знаем, где найти сведения об этом
Ключевое слово: ПРАЗДНИК
ЛР 4
Вариант 7.
Содержание заданий
Задание 1
Используя систему Вижинера, зашифруйте сообщения. Текст сообщения и ключевое слово должны соответствовать варианту задания лабораторной работы 3.
Задание 2
Используя шифр «двойной квадрат» Уитстона и шифрующие таблицы, представленные на рис. 1, выполните шифрование сообщения из задания лабораторной работы 3.
ЛР 5
Вариант 7.
При выполнении лабораторной работы необходимо программно реализовать алгоритмы шифрования и расшифрования простых шифров (по варинатм). Каждое задание состоит из трех подзадач: сформировать алфавит шифрования и расшифрования; описать алгоритм расшифрования для соответствующего простого шифра; написать программную реализацию шифра на языке высокого уровня Delphi, C++, С# или др.
Необходимо предусмотреть загрузку длинных сообщений и ключа (при необходимости) из файла и запись результатов работы программы в файл. Все программы должны работать с русским алфавитом по возможности дополненным пробелом и знаками препинания. В ряде шифров допускается использование только заглавных букв: аффинная перестановка, квадрат Полибия, тюремный шифр, простой многоалфавитный шифр, шифр пропорциональной замены.
Вариант: шифрование пропорциональной замены.
Ниже представлен алфавит шифрования.
'А':['1','!','`','Я','М','Ь','З'],
'Б':['ц','2'],
'В':['у','3','@'],
'Г':['к','4','#',':'],
'Д':['е','5','$',';','Ц','Е','Ш','Ж',','],
'Е':['н','6'],
'Ё':['г','7'],
'Ж':['ш','8','%','"','Ы','П'],
'З':['щ','9','^','/','Ч','И'],
'И':['р'],
'Й':['а'],
'К':['з','0','&','?'],
'Л':['Х'],
'М':['ъ','(','<','У','Н','Л'],
'Н':['ф'],
'О':['ы','-'],
'П':['в'],
'Р':['_','|','С','Т','Щ'],
'С':['Ю','+','№','К'],
'Т':['=','Й','А','О'],
'У':['о','[','Ф'],
'Ф':['п'],
'Х':['Г'],
'Ц':['с'],
'Ч':['х'],
'Ш':['я'],
'Щ':['.'],
'Ъ':['}'],
'Ы':['{'],
'Ь':[']'],
'Э':['Д'],
'Ю':['Ъ'],
'Я':['*'],
' ':['й',')','>','В','Р','Б']
Частоты встречаемости символов в открытом тексте различны и хорошо прослеживаются даже в зашифрованном с помощью шифра перестановки или простой замены тексте.
Буква «А» встречается в четыре раза чаще буквы «Б», а буква «Ы» в два раза чаще «Ж». Для того, что бы выровнять частоты встречаемости символов в зашифрованном сообщении, те символы, которые в исходном тексте встречаются чаще всего, заменяются не одним, а несколькими символами. Количество замещающих символов выбирается пропорционально частоте встречаемости символов открытого текста. Так, например символы «Ч», «Й», «Х», «Ж», «Ю», «Ш», «Ц», «Щ», «Э» и «Ф» в процессе шифрования можно заменить одним символом. При шифровании букв «О» и «Е» нужно выбирать один из восьми, девяти символов. Выбор замещающего символа из такого множества осуществляется либо случайным образом, либо циклически. При первом появлении буквы берется первый замещающий символ, при втором – второй и т.д.
