Лекция. Шифрлаушы кестелер. Сиқырлы квадраттарды пайдалану

· Шифрлаушы кестелер.

· Сиқырлы квадраттарды пайдалану.

· «Скитала» орын алмастыру шифры.

Шифрлаушы кестелер. Қайта өрлеу дәуірі басталғаннан бастап криптография да қайта дами бастады. Сол заманғы орын алмастыру шифрлары ретінде шифрлаушы кестелер пайдаланылған.

Шифрлаушы кестелерде кілт ретінде :

· кесте өлшемі;

· орын алмастыруды беретін сөз;

· кесте құрылымы ерекшеліктері пайдаланылады.

Ең көп тараған түрі - кесте өлшемі кілт болатын қарапайым орын алмастыру. Мысалы: «МЕН ОҚМУ, ИНФОРМАТИКА МАМАНДЫҒЫ СТУДЕНТІМІН» хабарламасын баған бойынша жазамыз.

М	М	О	И	М	Ғ	Д
Е	У	Р	К	А	Ы	Е
Н	И	М	А	Н	С	Н
О	Н	А	М	Д	Т	Т
Қ	Ф	Т	А	Ы	У	І

Кесте 7 бағаннан, 5 жолдан тұрады. Шифрмәтін алу үшін жазуларды жол бойымен 5 әріптен бөлейік.

«ММОИМ ҒДЕУР КАЫЕН ИМАНС НОНАМ ДТТҚФ ТАЫУІ» хабарламасы алынады.

Хабарламаны жіберуші мен алушы алдын-ала жалпы кілт ретінде кесте өлшемін пайдалануды келісіп алуы тиіс. Алынған шифрмәтінді қайта ашу үшін кері қарай амалдар орындалады.

Келесі орын алмастыру кілт бойынша бірлік орын алмастырудеп аталады. Бұл әдістің айырмашылығы кесте бағандары кілттік сөзге не сандар жиынына байланысты орын ауыстырылады. Мысалы: «ШЫМКЕНТ» кілттік сөзін алып, «МЕН ОҚМУ, ИНФОРМАТИКА МАМАНДЫҒЫ СТУДЕНТІМІН» мәтінін шифрлайық. Осы сөздің алфавит бойынша орналасуын қарастырайық.

Е-1 Т-5

К-2 Ы-6

М-3 Ш-7

Н-4

Алғашқы кесте Шифрланған кесте

Ш	К	Т	М	Н	Е	Ы
М	М	О	И	М	Ғ	Д
Е	У	Р	К	А	Ы	Е
Н	И	М	А	Н	С	Н
О	Н	А	М	Д	Т	Т
Қ	Ф	Т	А	Ы	У	І

Е	К	М	Н	Т	Ы	Ш
Ғ	М	И	М	О	Д	М
Ы	У	К	А	Р	Е	Е
С	И	А	Н	М	Н	Н
Т	Н	М	Д	А	Т	О
У	Ф	А	Ы	Т	І	Қ

Сонымен, сандарды өсу реті бойынша орналастырдық. Алынған кестедегі әріптерді жол бойымен 5-ден топтап келесі шифрмәтінді аламыз:

ҒМИМО ДМЫУК АРЕЕС ИАНМН НТНМД АТОУФ АЫТІҚ

Жіберілетін хабарламаны бұдан да толығырақ жасауы қажет болса, бір рет шифрлағаннан кейін, тағы да қайта шифрлауға болады. Мұндай шифрлау екілік орын алмастырудеп аталады. Бұл жағдайда орын алмастырулар бағандар және жолдар үшін жеке-жеке анықталады. Алдымен, кестеге хабарлама мәтіні жазылады, содан соң бағандар, кейін жолдар орын ауыстырылады.

Сиқырлы квадраттарды пайдалану. Сиқырлы квадраттар деп 1-ден бастап өзге де сандармен толтырылған, әр бағанның, жолдың, диагональдың қосындысы бір санды беретін квадрат кестелерді атайды. Шифрланатын мәтінді ұяшықтар номерлеріне сәйкестендіріп сиқырлы квадраттарға жазады. Соңынан, осы кестенің мазмұны жол бойынша жазып алса, қажетті шифрмәтін алынады.

Мысалы: «ИНФОРМАТИКА КАФЕДРАСЫ» хабарламасы үшін

						Д	Ф	Н	А
						Р	К	А	Т
						И	М	А	К
						О	Е	Ф	И

Пайда болған шифрмәтін: ДФНА РКАТ ИМАК ОЕФИ

· 3*3 өлшемді сиқырлы квадраттар саны біреу ғана;

· 4*4 өлшемді сиқырлы квадраттар саны 880;

· 5*5 өлшемді сиқырлы квадраттар саны 250000.

«Скитала» орын алмастыру шифры. Біздің эрамызға дейінгі V ғасырда Спарта басқарушылары жақсы ойластырылған әскери байланыс жүйесімен жұмыс жасаған және өз хабарламаларын ең алғашқы криптографиялық құрылғы «скитала» көмегімен шифрлаған.

Шифрлау келесі әдіспен жүргізіледі. Цилиндрлік түрдегі серіппеге пергаменттер орап, оған мәтін жазған. Сонан соң серіппеден пергаментті жазылған мәтінмен бірге шешкен. Пергамент бетінде жазулар шашырай орналасады.

Мысалы: «ИНФОРМАТИКА» сөзін серіппе шеңбері бойымен жазсақ

«ИРМНАКФТАИО» шифрмәтінін алуға болады. Шифрмәтінді қайта ашу үшін шифрлау ережесін және серіппе диалектрін білу қажет.

Әдебиеттер:

1. Дүйсенов Н.Ж., Егенова Ә.М., Көшкінбаева М.Ж. Компьютерлік жүйелердегі ақпаратты қорғау.

2. Балапанов Е.Қ., Бөрібаев Б., Дәулетқұлов А.Б. Жаңа информациялық технологиялар: информатикадан 30 сабақ.-Алматы:ЖТИ,2003,-408 б.

3. Байжұманов М.Қ., Жапсарбаева Л.Қ. Информатика. Жоғары оқу орындардың студенттеріне арналған оқу құралы. –Астана: Еуразия ұлттық университеті, 2004, -224 б.