Побудова несиметричних систем шифрування і дослідження особливостей геш-функцій (Лабораторна робота № 3)

Лабораторна робота №3

Побудова несиметричних систем шифрування і дослідження особливостей геш-функцій

1 Мета роботи.

Вивчити особливості сучасних блокових несиметричних шифрів. Вивчити режими застосування несиметричних шифрів для забезпечення конфіденційності даних. Одержати практичні навики по побудові систем забезпечення конфіденційності даних та геш-функцій.

2 Методичні вказівки для самостійної роботи.

При підготовці до лабораторної роботи необхідно:

-  повторити вимоги до несиметричних блочних шифрів;

-  повторити алгоритми зашифрування, розшифрування та розгортання ключів, що реалізовані в стандарті RSA та Ель-Гамаля;

-  вивчити особливості сучасних блокових несиметричних шифрів;

-  вивчити особливості сучасних геш-функцій.

3. Порядок виконання роботи

3.1. Несиметрична система шифрування RSA

Програма RSA проводить шифрування довільного відкритого тексту за допомогою алгоритму RSA.

Програма проводить шифрування за відкритим ключем, а розшифрування за секретним ключем. Шифрується послідовність чисел, які відокремлюються знаком „;”, при цьому можливе завантаження звичайного тексту з файлу з наступною конвертацією у послідовність чисел (при конвертації використовується таблиця ASCII).

Вікно програми складається з наступних частин:

-поле параметрів закритого та відкритого ключів;

-поле введення тексту для шифрування (може містити будь-який текст, для заповнення не обов’язкове);

-поле початкової числової послідовності („Числовая последовательность”);

-поле кінцевої числової послідовності („Числовая последовательность”);

1.  Згідно з варіантом завдання розрахувати секретний ключ алгоритму RSA.

2. Генерувати ключову пару за допомогою програми RSA. Для цього необхідно виконати наступні дії:

-  Ввести два випадкових простих числа (поля „p” та „q”);

-  Вибрати число Е зі списку;

3. Порівняти розраховані та отримані ключі. Зробити висновки.

3.2. Несиметрична система шифрування Ель-Гамаля

Програма ElGamal проводить шифрування довільного відкритого тексту за допомогою алгоритму Ель-Гамаля.

Програма проводить шифрування за відкритим ключем, а розшифрування за секретним ключем. Шифрується послідовність чисел, які відокремлюються знаком „;”, при цьому можливе завантаження звичайного тексту з файлу з наступною конвертацією у послідовність чисел (при конвертації використовується таблиця ASCII).

Вікно програми складається з наступних частин:

-  поле параметрів закритого та відкритого ключів;

-  поле введення тексту для шифрування (може містити будь-який текст, для заповнення не обов’язкове);

-  поле початкової числової послідовності („Числовая последовательность”);

-  поле кінцевої числової послідовності („Числовая последовательность”);

1.  Згідно з варіантом завдання розрахувати секретний ключ алгоритму Ель-Гамаля.

2. Генерувати ключову пару за допомогою програми ElGamal. Для цього необхідно виконати наступні дії:

-  Ввести випадкове просте число (поле „p”);

-  Ввести числа g та x;

3. Порівняти розраховані та отримані ключі.

4. Провести шифрування та розшифрування заданого тексту.

Для конвертації тексту у числа:

-  Ввести текст у поле „Открытый текст”;

-  Натиснути кнопку „Перевести в числа”;

Для шифрування необхідно виконати наступні дії:

-  Ввести числову послідовність, або отримати її з тексту;

-  Генерувати ключову пару;

-  Натиснути кнопку „Зашифровать”;

Для розшифрування необхідно виконати наступні дії:

-  Ввести числову послідовність, отриману при шифруванні;

-  Генерувати ключову пару, яка використовувалася при шифруванні;

-  Натиснути кнопку „Расшифровать”;

-  Якщо відкритий текст був отриманий при конвертації звичайного тексту у числову послідовність, натиснути на кнопку „Перевести в текст”.

5. Зробити висновки.

3.3. Геш-функція

Програма Hash обчислює геш-функцію повідомлення.

Вікно програми складається з наступних частин:

- поле початкового значення геш-функції;

- поле секретних параметрів;

- поле, у якому відображається алфавіт;

- поле для введення тексту повідомлення;

- таблиця, у якій відображуються всі ітерації алгоритму гешування;

- поле, у якому відображається значення геш-функції;

1.  Згідно з варіантом завдання розрахувати геш-функцію.

2.  Обчислити  геш-функцію за допомогою програми Hash.

Для обчислення геш-функції необхідно виконати наступні дії:

-  Ввести початкові параметри геш-функції;

-  Обрати алфавіт, чи ввести новий;

-  Ввести повідомлення або завантажити його з файлу;

-  Натиснути кнопку „Вычислить хэш” для обчислення геш-функції;

3. Порівняти розраховані та отримані геш-функції. Зробити висновки.

4. Зміст звіту.

Звіт повинен містити:

– мету досліджень і програму роботи;

– розрахунки згідно програми роботи;

– процедури, що реалізовують зашифрування-розшифрування та обчислення геш-функції.

– висновки.