Шифр цезаря сообщение информатика
Обновлено: 02.07.2024
Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.
Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3, А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.
Шифр назван в честь римского полководца Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и всё ещё имеет современное приложение в системе ROT13. Как и все моноалфавитные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и не имеет почти никакого применения на практике.
Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.
Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется буквой находящейся на некоторое постоянное число позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом 3 А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.
Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и все ещё имеет современное приложение в системе ROT13. Как и все моноалфавитные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и не имеет практически никакого применения на практике.
Содержание
Математическая модель
Если сопоставить каждому символу алфавита его порядковый номер (нумеруя с 0), то шифрование и дешифрование можно выразить формулами модульной арифметики:
где — символ открытого текста, — символ шифрованного текста, — мощность алфавита, а — ключ.
С точки зрения математики шифр Цезаря является частным случаем аффинного шифра.
Пример
Шифрованный текст получается путём замены каждой буквы оригинального текста соответствующей буквой шифрованного алфавита:
История и применение
| Если у него было что-либо конфиденциальное для передачи, то он записывал это шифром, то есть так изменял порядок букв алфавита, что нельзя было разобрать ни одно слово. Если кто-либо хотел дешифровать его и понять его значение, то он должен был подставлять четвертую букву алфавита, а именно, D, для A, и так далее, с другими буквами. Гай Светоний Транквилл Жизнь двенадцати цезарей 56 |
Его племянник, Август, также использовал этот шифр, но со сдвигом вправо на один, и он не повторялся к началу алфавита:
| Всякий раз, когда он записывал шифром, он записал B для A, C для B, и остальной части букв на том же самом принципе, используя AA для X. Гай Светоний Транквилл, Жизнь Августа 88 |
Есть доказательства, что Юлий Цезарь использовал также и более сложные схемы. [1]
Шифр Цезаря со сдвигом на один используется на обратной стороне мезузы, чтобы зашифровать имена Бога. Это может быть пережитком с раннего времени, когда еврейскому народу не разрешили иметь мезузы. [4]
Часто для удобство использования шифра Цезаря используют два насаженных на общую ось диска разного диаметра с нарисованными по краям дисков алфавитами. Изначально диски поворачиваются так, чтобы напротив каждой буквы алфавита внешнего диска находилась та же буква алфавита малого диска. Если теперь повернуть внутренний диск на несколько символов, то мы получим соответствие между символами внешнего диска и внутреннего — шифр Цезаря. Получившийся диск можно использовать как для шифрования, так и для расшифровки. [10]
Например, если внутреннее колесо повернуть так, чтобы символу A внешнего диска соответствовал символ D внутреннего диска, то мы получим шифр со сдвигом 3 влево.
Взлом шифра
| Сдвиг де- шифровки | Открытый текст |
|---|---|
| 0 | exxegoexsrgi |
| 1 | dwwdfndwrqfh |
| 2 | cvvcemcvqpeg |
| 3 | buubdlbupodf |
| 4 | attackatonce |
| 5 | zsszbjzsnmbd |
| 6 | yrryaiyrmlac |
| … | |
| 23 | haahjrhavujl |
| 24 | gzzgiqgzutik |
| 25 | fyyfhpfytshj |
Шифр Цезаря может быть легко взломан даже в случае, когда взломщик знает только зашифрованный текст. Можно рассмотреть две ситуации:
- взломщик знает (или предполагает), что использовался простой шифр подстановки, но не знает, что это — схема Цезаря;
- взломщик знает, что использовался шифр Цезаря, но не знает значение сдвига.
В первом случае шифр может быть взломан, используя те же самые методы что и для простого шифра подстановки, такие как частотный анализ и т. д., Используя эти методы, взломщик, вероятно, быстро заметит регулярность в решении и поймёт, что используемый шифр — это шифр Цезаря.
Другой способ применения этого метода — это написать алфавит под каждой буквой зашифрованного текста, начиная с этой буквы. Метод может быть ускорен, если использовать заранее подготовленные полоски с алфавитом. Для этого нужно сложить полоски так, чтобы в одной строке образовался зашифрованый текст, тогда в некоторой другой строке мы увидим открытый текст.
Многократное шифрование никак не улучшает стойкость, так как применение шифров со сдвигом a и b эквивалентно применению шифра со сдвигом a+b. В математических терминах шифрование с различными ключами образует группу. [13]
Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.
Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом 3 А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.
Шифр Цезаря со сдвигом на 3 (английский алфавит):
A заменяется на D
B заменяется на E
Z заменяется на C
Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шифр Цезаря (шифр сдвига) как один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования. Математическая модель и методы применения шифра. Разработка программного средства позволяющего шифровать и расшифровывать тексты "методом Цезаря".
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.11.2014 |
| Размер файла | 22,0 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Если у него было что-либо конфиденциальное для передачи, то он записывал это шифром, то есть так изменял порядок букв алфавита, что нельзя было разобрать ни одно слово. Если кто-либо хотел дешифровать его и понять его значение, то он должен был подставлять четвертую букву алфавита, а именно, D, для A, и так далее, с другими буквами.
Его племянник, Август, также использовал этот шифр, но со сдвигом вправо на один, и он не повторялся к началу алфавита:
Всякий раз, когда он записывал шифром, он записал B для A, C для B, и остальной части букв на том же самом принципе, используя AA для X.
Есть доказательства, что Юлий Цезарь использовал также и более сложные схемы.
Шифр Цезаря со сдвигом на один используется на обратной стороне медузы, чтобы зашифровать имена Бога. Это может быть пережитком с раннего времени, когда еврейскому народу не разрешили иметь медузы.
Шифр Цезаря, также известный, как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря -- один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.
шифрование программный сдвиг цезарь
Шифр Цезаря -- это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3, А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.
Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и все ещё имеет современное приложение в системе ROT13. Как и все моноалфавитные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и не имеет практически никакого применения на практике.
Если сопоставить каждому символу алфавита его порядковый номер (нумеруя с 0), то шифрование и дешифрование можно выразить формулами модульной арифметики:
где -- символ открытого текста, -- символ шифрованного текста, -- мощность алфавита, а -- ключ.
С точки зрения математики шифр Цезаря является частным случаем аффинного шифра.
Исходный алфавит: АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ
Съешь же ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю.
Шифрованный текст получается путём замены каждой буквы оригинального текста соответствующей буквой шифрованного алфавита:
Фэзыя йз зьи ахлш пвёнлш чугрщцкфнлш дцосн, жг еютзм ъгб.
Часто для удобство использования шифра Цезаря используют два насаженных на общую ось диска разного диаметра с нарисованными по краям дисков алфавитами. Изначально диски поворачиваются так, чтобы напротив каждой буквы алфавита внешнего диска находилась та же буква алфавита малого диска. Если теперь повернуть внутренний диск на несколько символов, то мы получим соответствие между символами внешнего диска и внутреннего -- шифр Цезаря. Получившийся диск можно использовать как для шифрования, так и для расшифровки.
Например, если внутреннее колесо повернуть так, чтобы символу A внешнего диска соответствовал символ D внутреннего диска, то мы получим шифр со сдвигом 3 влево.
Шифр Цезаря может быть легко взломан даже в случае, когда взломщик знает только зашифрованный текст. Можно рассмотреть две ситуации:
1. взломщик знает (или предполагает), что использовался простой шифр подстановки, но не знает, что это -- схема Цезаря;
2. взломщик знает, что использовался шифр Цезаря, но не знает значение сдвига.
В первом случае шифр может быть взломан, используя те же самые методы что и для простого шифра подстановки, такие как частотный анализ и т. д., Используя эти методы, взломщик, вероятно, быстро заметит регулярность в решении и поймёт, что используемый шифр -- это шифр Цезаря.
Другой способ применения этого метода -- это написать алфавит под каждой буквой зашифрованного текста, начиная с этой буквы. Метод может быть ускорен, если использовать заранее подготовленные полоски с алфавитом. Для этого нужно сложить полоски так, чтобы в одной строке образовался зашифрованый текст, тогда в некоторой другой строке мы увидим открытый текст.
Другой подход к применению метода грубой силы для взлома -- проверить частоты встречаемости букв. Изобразив диаграммой частоты встречания букв в зашифрованном тексте, и зная ожидаемое распределение букв для обычного текста на рассматриваемом языке, можно легко определить сдвиг, взглянув на смещение некоторых характерных черт на диаграмме. Этот метод известен как частотный анализ. Например, в тексте на английском языке частота букв E, T, (обычно наиболее частых), и Q, Z (обычно более редких) особенно различаются. Этот процесс можно автоматизировать, сделав, чтобы компьютерная программа оценивала, насколько хорошо фактическое распределение частот соответствует ожидаемому распределению. Например, может использоваться критерий хи-квадрат.
Многократное шифрование никак не улучшает стойкость, так как применение шифров со сдвигом a и b эквивалентно применению шифра со сдвигом a+b. В математических терминах шифрование с различными ключами образует группу.
Основных методом, использованным при решении задачи, был метод перебора, вследствие чего скорость работы программы при больших исходных данных может уменьшаться.
При желании можно расширить возможности конкретно этой программы путем добавления поддержки других языков, дешифрования текста с помощью оценивания редко и частенько встречающихся сочетаний букв, а также возможности печати результатов работы программы.
Список литературы
1. Страуструп Б. Язык программирования С++. / Б.Страуструп. - Киев: ДиаСофт, 199>3. - 540c.
2. Павловская Е.А. Программирование на языке высокого уровня / Павловская Е.А.. - Минск: Питер, 200>5. - 460с.
4. Подбельский В.В. Программирование на языке Си / В.В. Подбельский, С.С.Фомин. - М.: Финансы и статистика, 200>2. - 326c.
Подобные документы
Разработка программы "Шифр Цезаря", позволяющая зашифровывать тексты методом Юлия Цезаря и дешифровать тексты, закодированные данным способом. Имеет возможность автоматического нахождения или выбора ключа и самостоятельного ввода ключа пользователем.
курсовая работа [710,9 K], добавлен 23.12.2010
Разработка эскизного и технического проектов программы "Шифр Цезаря": назначение и область применения, описание алгоритма, организация входных и выходных данных. Выбор состава технических и программных средств, разработка, тест и внедрение программы.
курсовая работа [563,7 K], добавлен 15.07.2012
курсовая работа [975,5 K], добавлен 11.06.2014
Кодирование информации в двоичном коде. Разработка приложения, реализующего следующее преобразование текста: каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите, который считается написанным по кругу. Алгоритм работы программы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.12.2015
Використання адитивних властивостей множин у системі шифрування Цезаря. Розгляд основних етапів процедури шифрування. Шифр перестановки з використанням шифруючої таблиці. З'ясування особливостей шифруючих таблиць Трисемуса та біграмного шифру Плейфейра.
курсовая работа [57,8 K], добавлен 25.11.2020
Реализация программы, кодирующей входную строку, используя аффинный и аффинный рекуррентный шифр. Пример шифрования с помощью аффинного шифра. Описание алгоритма работы программы. Ознакомление с криптоанализом. Частота использования английских букв.
отчет по практике [445,6 K], добавлен 22.11.2016
Ознакомление с различными способами шифрования информации. Рассмотрение кодов Цезаря, Гронсфельда, Тритемиуса, азбуки Морзе, цифровые, табличные и шифров перестановки. Книжный, компьютерный коды и шифр Масонов. Изучение алгоритма сложных протоколов.
Читайте также: