Исследование одноключевых блочных криптографических алгоритмов (Лабораторная работа № 1)

Лабораторная работа № 1

“ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКЛЮЧЕВЫХ БЛОЧНЫХ КРИПТОГРАФИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ”

Контрольное программное обеспечение:

-  алгоритм  перестановок исходной информации;

-  алгоритм выполнения подстановок (замены);

-  алгоритм шифрования – RC5;

-  алгоритм определения статистического распределения бит в информационной последовательности.

Порядок выполнения работы

1. Изучить методы шифрования - дешифрования информации методом подстановок (замены):

а) Ввести текст, состоящий из 16-20 символов.

б) Сформировать ключ из последовательности  символов таблицы ASCII.Длина ключа должна изменяться  в пределах от одного до шестнадцати символов.

в) Используя алгоритм выполнения подстановок в контрольном программном обеспечении вычислить для каждого символа y=(k+x)(mod 256),где 256 – количество используемых символов в таблице ASCII. В результате получим криптограмму – зашифрованный текст.

г) Определить статистическое распределение бит в открытом тексте и криптограмме (см. приложение 2) для 16-ти различных значений ключа шифрования (длина ключа от одного до шестнадцати различных символов). Сравнить результаты, сделать выводы.

д) Дешифровать криптограмму x^’=(y+(N-k))(modN).

е) Проверить выполнение равенства x^’=x, сделать выводы, результаты занести в отчет.

ж)  Последовательно выполнить подпункты б)-е) для текстов, состоящих примерно из 50, 100, 200 символов.

з) Построить нормированные графики изменения энтропии от длины открытого текста для ключа, состоящего из одного символа и ключа, состоящего из шестнадцати символов. Результаты занести в отчет. Сравнить полученные результаты, сделать выводы.

2.  Изучить методы шифрования-дешифрования информации методом перестановок:

а) Ввести текст, состоящий из 16-20 символов.

б) Сформировать секретный ключ из последовательности  символов таблицы ASCII.Длина ключа должна изменяться  в пределах от одного до шестнадцати символов.

в) Используя алгоритм выполнения перестановок в контрольном программном обеспечении получить криптограмму y=f(x,k).

г) Определить статистическое распределение бит в открытом тексте и криптограмме (см. приложение 2) для 16-ти различных значений ключа шифрования (длина ключа от одного до шестнадцати различных символов). Сравнить результаты, сделать выводы.

д)  Последовательно выполнить подпункты б)-г) для текстов, состоящих примерно из 50, 100, 200 символов.

е) Построить нормированные графики изменения энтропии от длины открытого текста для ключа, состоящего из одного символа и ключа, состоящего из шестнадцати символов. Результаты занести в отчет. Сравнить полученные результаты, сделать выводы.

3.  Изучить методы шифрования-дешифрования информации  одноключевым криптоалгоритмом RC5 (см. приложение 1).

а) Ввести текст, состоящий из 16-20 символов.

б) Сформировать секретный ключ из последовательности  символов таблицы ASCII.Длина ключа должна изменяться  в пределах от одного до шестнадцати символов.

в) Получить криптограмму y=f(x,k) используя выбранный алгоритм шифрования.

г) Определить статистическое распределение бит в открытом тексте и криптограмме (см. приложение 2) для 16-ти различных значений ключа шифрования (длина ключа от одного до шестнадцати различных символов). Сравнить результаты, сделать выводы.

д)  Последовательно выполнить подпункты б)-г) для текстов, состоящих примерно из 50, 100, 200 символов.

з) Используя Microsoft Excel построить нормированные графики изменения энтропии от длины открытого текста для ключа, состоящего из одного символа и ключа, состоящего из шестнадцати символов. Результаты занести в отчет. Сравнить полученные результаты, сделать выводы.

4.  Сравнить результаты анализа статистического распределения открытого текста и криптограмм в п.п. 1, 2, 3. Сделать выводы о качестве исследуемых криптоалгоритмов, результаты занести в отчет.

Содержание отчета

1.  Таблицы, содержащие открытый текст, его код - представление в цифровом виде, криптограмму.

2.  Таблицы статистических характеристик, характеризующие качество