Электротехника \ Криптографические методы и средства обеспечения безопасности

Изучение методов криптографической защиты информации. Понятия шифра и кода. Классификация шифров, страница 7

Криптограмма - Щ У Е Ж Ч Ш Ц В Ж Ц Р Х Ф Ц Н С Е Й

Стойкость шифра простой подстановки определяется объёмом исполь-зуемого алфавита и равна

Q = N !

Шифр простой подстановки в явном виде в настоящее время не используется в связи с его низкой стойкостью относительно частотного анализа. Дело в том, что все естественные, а также искусственные языки (лингвистические системы) имеют характерное частотное распределение букв и других знаков. А значит в случае перехвата достаточно большого количества символов криптограммы криптоаналитик на основе подсчета частоты появления символов достаточно точно и быстро определит ключ (таблицу замены). В результате этого данный шифр не является стойким, хотя число ключей (вариантов таблицы замены) в нем и велико (для русского алфавита N ! = 32 ! » 2,5* 10³², а для английского - N ! = 27 ! » 1,1* 10²⁷). В таблицах 5.8 и 5.9 приведены статистические усредненные частоты появления символов русского и английского алфавитов.

Таблица 8

Частота появления символов (русский алфавит)

Знак	-	О	Е(Ё)	А	И	Т	Н	С	Р	В	Л
Частота	0,175	0,090	0,072	0,062	0,062	0,053	0,053	0,045	0,040	0,038	0,035
Знак	К	М	Д	П	У	Я	Ы	З	Ь,Ъ	Б	Г
Частота	0,028	0,026	0,025	0,023	0,021	0,018	0,016	0,016	0,014	0,014	0,013
Знак	Ч	Й	Х	Ж	Ю	Ш	Ц	Щ	Э	Ф
Частота	0,012	0,010	0,009	0,007	0,006	0,006	0,004	0,003	0,003	0,002

Таблица 9

Частота появления символов (английский алфавит, %)

Знак	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K
Частота	7,96	1,60	2,84	4,01	12,86	2,62	1,99	5,39	7,77	0,16	0,41
Знак	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V
Частота	3,51	2,43	7,51	6,62	1,81	0,17	6,83	6,62	9,72	2,48	1,15
Знак	W	X	Y	Z	-
Частота	1,80	0,17	1,52	0,05	13

Шифр многоалфовитной (полиалфавитной) подстановки обладает стойкостью относительно частотного анализа. Его особенностью является то, что при шифровании используется несколько различных подстановок. Суть шифрования состоит в том, что первая буква М₁ сообщения заменяется соответствующим символом из первого алфавита подстановки М₁ ® , вторая буква М₂- из второго алфавита М₂ ® , третья М₃ - из третьего алфавита М₃ ® , m – я буква М_m–из m – го алфавита М_m ® , (m+1) буква М_m₊₁ вновь выбирается из первого алфавита М _m₊₁ ® и т.д. Другими словами, буквы открытого сообщения, порядковые номера i которых представлены в виде i = (mn+1), где m - число алфавитов подстановки; n - целые числа, n = 0,1,2,...; i - порядковый номер алфавита, заменяются символами из i -го алфавита. Рассмотрим в качестве примера шифр полиалфавитной подстановки, содержащий три алфавита подстановки.

1 2 3 4 5 6 7 8

Скачать файл