Реалізація алгоритмів кодування тексту: шифри Атбаш та Плейфера

                     Міністерство ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

           Буковинський державний фінансово-економічний університет

                                 Обліково-економічний факультет

                                       Кафедра комп’ютерних наук

                                           КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни «Алгоритмізація та програмування»

на тему:

"Реалізація алгоритмів кодування тексту: шифри Атбаш та Плейфера"

Виконав студент

І-го курсу групи КН-12                 ________________________  А.Д.

^{(підпис)}

Науковий керівник      ________________________   асистент кафедри

                                                                               ^{(підпис)}                   комп’ютерних наук  

Завідувач кафедри       ________________________   д.т.н. І.В. 

^{(підпис)}                     

 

Національна шкала _______ Кількість балів _______ Оцінка ECTS _____

     Чернівці-2015

Зміст

Вступ. 4

РОЗДІЛ I. РЕАЛІЗЦІЯ АЛГОРИТМІВ КОДУВАННЯТЕКСТУ, ШИФРИ АТБАШ ТА ПЛЕЙФЕРА.. 5

1.1.Шифрування тексту шифр Атбаш.. 5

1.2. Шифрування тексту шифр Плейфера. 5

РОЗДІЛ II. СЕРЕДОВИЩЕ ПРОГРАМУВАННЯ C++ BUILDER.. 12

2.1. Основні характеристики середовища програмування C++ Builder 6. 12

Основні компоненти середовища програмування C++ Builder 6 та їх властивості 15

РОЗДІЛ ІІІ. ПРОГРАМА РЕАЛІЗАЦІЇ КОДУВАННЯ ТЕКСТУ ШИФРАМИ АТБАШ ТА ПЛЕЙФЕРА.. 23

3.1.Практичне використання шифрів Атбаш та Плейфера. 23

3.2.Опис програмного продукту “Шифри Атбаш та Плейфера”. 23

ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ. 27

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.. 28

Додатки. 29

Вступ

З розвитком науки і техніки людством постало питання про захищення даних, одним з методів захисту даних є шифрування. Найчастіше шифри створювали та використовували під час військових сутичок, для того щоб заплутати ворога, адже навіть якщо ворог отримає дані то йому знадобиться певний час на його розшифрування, і може виникнути така ситуація коли інформація розшифрована але вона вже є неактуальною а отже непотрібною.

Метою даної роботи є : дослідження та аналіз таких методів шифрування як Атбаш та Плейфера.

Завданням даної роботи є :

1.  Вивчення методу шифрування тексту шифр Атбаш

2.  Вивчення методу шифрування тесту шифр Плейфера

3.  Створення програми, яка демонструє шифр Атбаш та шифр Плейфера  в дії.

Об’єктом даної роботи є : шифри Атбаш та Плейфера.

Предметом роботи є : властивості шифрування шифром Атбаш та метод шифрування Плейфера.

РОЗДІЛ I. РЕАЛІЗЦІЯ АЛГОРИТМІВ КОДУВАННЯТЕКСТУ, ШИФРИ АТБАШ ТА ПЛЕЙФЕРА

1.1.Шифрування тексту шифр Атбаш

Шифр Атбаш — простий шифр підстановки для івриту. Даним алгоритмом зашифровано частину біблійних текстів.

Правило шифрування полягає у заміні i-тої літери абетки літерою з номером     n − i + 1, де n — кількість літер в алфавіті. Таким чином, перша буква алфавіту замінюється останньою, друга — передостанньою і так далі. Приклад для латинського алфавіту виглядає так:

Вхідний текст: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

Зашифрований текст: ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Застосування алгоритму до українського алфавіту:

Вхідний текст: а б в г ґ д е є ж з и і ї й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ь ю я

Зашифрований текст: я ю ь щ ш ч ц х ф у т с р п о н м л к й ї і и з ж є е д ґ г в б а

Походження слова «Атбаш» пояснюється принципом заміни літер. Слово אתבש складено з літер «Алеф», «Тав», «Бет» та «Шин», тобто першої та останньої, другої та передостанньої літер давньосемітського алфавіту.

Отже шифр Атбаш є одним з найперших і не надто складних шифрів для шифрування тексту.

1.2. Шифрування тексту шифр Плейфера

Шифр Плейфера або квадрат Плейфера – ручна симетрична техніка шифрування, в якій вперше використана заміна Біграмма . Винайдена в 1854 році Чарльзом Уітстоном, але названа ім'ям Лорда Ліона Плейфера, який впровадив даний шифр в державні служби Великобританії. Шифр передбачає шифрування пар символів (Біграмм) замість одиничних символів, як у шифрі підстановки і в більш складних системах шифрування  Віженера. Таким чином, шифр Плейфера більш стійкий до злому в порівнянні з шифром простої заміни, так як ускладнюється частотний аналіз. Він може бути проведений, але не для 26 можливих символів (латинський алфавіт), а для 26х26 = 676 можливих біграм. Аналіз частоти Біграмма можливий, але є значно більш важким і вимагає набагато більшого обсягу зашифрованого тексту. Незважаючи на те, що шифр був винаходом Уітстона, він став відомий як шифр Плейфера. Перший опис шифру Плейфера було зареєстровано в документі, підписаному Уітстоном 26 березня 1854. Міністерство закордонних справ Великобританії відхилив цей документ через складність його сприйняття. Коли Уітстон запропонував продемонструвати, що три з чотирьох хлопчиків у сусідній школі навчаться використовувати цей шифр за п'ятнадцять хвилин, заступник міністра закордонних справ відповів: «Це дуже можливо, але ви ніколи не навчили б цьому аташе.»

Цей шифр використовувався в тактичних цілях британськими збройними силами у Другій Англо-Бурській війні і в Першій світовій війні, а також австралійцями і німцями під час Другої світової війни. Причиною використання шифру Плейфера було те, що він досить швидкий у застосуванні і не вимагає ніякого спеціального обладнання. Основною метою використання цієї системи шифрування був захист важливої, але не секретної інформації під час ведення бою. До того часу, коли ворожі криптоаналітики зламували повідомлення, інформація вже була некорисна для них.