Лекция. Орын алмастырулар шифрлары. Хемминг кодын анықтау

· Орын алмастырулар шифрлары.

· Хемминг кодын анықтау.

Орын алмастырулар шифрлары. Орын ауыстыру арқылы шифрлау немесе транспозициялау дегеніміз ағымдағы мәтіннің тек символдардың немесе элементтердің ретін өзгертеді. Мұндай шифрлаудың классикалық мысалы ретінде Кардано тор жүйесін қарастыруға болады. Парақ бетіне жазғанда оның кейбір бөліктерін бос қалдырып отырады. Шифрлау кезінде ақпараттың әріптері осы бос бөліктерге толтырылады. Шифрды ашу үшін ақпарат қажетті өлшемдегі диаграммаға жазылып, оның үстіне торды қойса ашық мәтіннің әріптері көрініп тұрады.

Торды екі түрлі әдіспен қолдануға болады. Бірінші жағдайда шифрланатын мәтін тек ағымдағы ақпараттың әріптерінен ғана тұрады. Торды қатарынан түрлі жағадайда қолданғанда астында жатқан парақтағы әр тор бос болмауы керек болатындай етіп жасалынады. Мұндай торға мысал ретінде бұрылатын торды көрсетуге болады (сурет 1). Егер мұндай торды қатарынан 90⁰ бұратын болсақ ашық торлардың барлығын толтырғаннан кейін тор өзінің ағымдық орнына қайтып келгеннен кейін барлық тор бөліктері толтырылған болып шығады. Тор бөліктеріндегі сандар торды дайындауды оңайлатады. Әр бөліктен бірдей саны бар тор бөліктерінен тек біреуі ғана кесіп алынып отырады. Екінші әдіс, стеганографиялық әдісі құпия ақпаратты беру фактісін жасыруға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда парақ бетінің тек бір бөлігі ғана толтырылып, қалған бөлігі жалған ақпаратпен толтырылады.

Сурет 1 - Бұрылатын тор

Кесте бойынша күрделендірілген орын ауыстыруды қарастырайық. Бұл шифрлау әдісін іс-жүзіне асыру кесте мысалы төмендегі суретте көрсетілген (сурет 2). Кесте 6х6 өлшемді матрица түрінде берілген. Оған қатар бойымен ақпарат жазылып шығады. Ақпаратты баған бойымен кілт сандар тізбегі бойынша оқығанда шифрмәтінді аламыз. Мұның қиындығы кестенің кейбір ұяшықтары қолданылмайды.

Кілт
М	Е		Н		О
Қ		М	У	У	Н
	И	В	Е	Р	С
	И		Т	Е	Т
І		С	Т		У
Д			Е	Н
Т			І	М

Сурет 2 - Орын ауыстыру әдісімен шифрлау

МЕН ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ СТУДЕНТІМІН НКТ

сөзін щифрлайтын болсақ, онда келесі шифрмәтінді аламыз:

РПЛЕЩУЗВЛАРОПТМОЫОАНКРДВОАГЕКНПРВТМЫВВІХАПАТАҚКХНПТАРОЫІДЫАНО

Шифрды ашу үшін шифрмәтіннің әріптерін кілт сандарының тізбегі бойынша баған бойымен жазып шығады да, одан кейін мәтін қатар бойымен оқылады.

Математикалық жолмен жазатын болсақ, онда P=C=Z_nK n-символдарынан тұратын барлық мүмкін орын ауыстырулардан тұратын болсын. Мұндағы n=0,1,2,... n-1.

Орын ауыстыру әдісімен шифрлау процесін келесі түрде өрнектеуге болады:

· Ашық типті файл болсын, яғни құрамында кез-келген ақпарат болатын мәтіндік файл. Бұл файл орын ауыстыру әдісі алгоритмі бойынша шифрланады. Нәтижесінде шифр мәтінді файл құрылады.

· Шифрланған мәтіндік файлы ауыстыру әдісінің шифрды қайта ашу алгоритмі бойынша ашылады. Нәтижесінде ашық мәтінді файл құрылады.

Хемминг кодын анықтау. Мысалы: 100110- коды берілген болсын

-разряд саны к=6

L=log₂k=log₂6=log₂2³=3log₂2=3∙1=3; - разряд саны ең жақын үлкен санға дейін дөңгеленеді.

Разрядты түрде мәні 1-ге тең шифрланушы разрядтар номерлерін қосамыз:

+ +

Алынған нәтижені кері ауыстырамыз, яғни 111 = 000 – бұл қосымша код, яғни негізгі кодпен бірге қосымша код беріледі.

10011000- Хемминг коды.

1) 11101- коды берілген болсын

x=5 l=log₂k=log₂2³=3

11101100- Хемминг коды.

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.