Кодирование и декодирование информации.


1. используя один из криптографических алгоритмов перестановок, составить программу для шифрования и дешифрования текста.

2. подсчитать количество возможных ключей выбранного шифра, оценить стойкость шифра перестановок, сравнить с шифрами замены, сделать выводы
алгоритмы:
1) маршрутная перестановка
2) «сцитала»
3)шифр вертикальной перестановки
4)транспозиция с фиксированным периодом d.
можете любым какой вам легче!
текст: мама мыла раму
50

Хорошо, давайте начнем с первого вопроса и рассмотрим каждый криптографический алгоритм по отдельности. 1) Маршрутная перестановка: Маршрутная перестановка - это метод шифрования, в котором буквы текста перемещаются по определенным правилам. Для начала, давайте определим ключ шифрования для данного алгоритма, который будет представлять собой число, обозначенное в вашем вопросе как 50. Шаг 1: Подготовка текста для шифрования Ваш текст для шифрования: "мама мыла раму" Шаг 2: Создание матрицы Создайте матрицу размером 5x10 (выберите любое другое значение, если вам так удобнее). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 м а м а м ы л а р 2 а м у 5 0 3 4 5 Шаг 3: Заполнение матрицы Заполните матрицу по строкам, начиная с верхней левой ячейки и двигаясь по порядку слева направо и сверху вниз, записывая буквы из вашего текста. Шаг 4: Шифрование Прочтите буквы по столбцам, начиная с верхнего левого столбца и двигаясь сверху вниз. Запишите зашифрованный текст. Зашифрованный текст: "мыаламмар у" Шаг 5: Дешифрование Следуя такому же процессу, вы можете дешифровать зашифрованный текст, используя тот же ключ шифрования и матрицу. 2) Сцитала: Сцитала - это метод шифрования, в котором буквы текста записываются вдоль определенной формы, а затем читаются в другом порядке. Шаг 1: Подготовка текста для шифрования Ваш текст для шифрования: "мама мыла раму" Шаг 2: Создание матрицы Создайте матрицу размером 5x10 (выберите любое другое значение, если вам так удобнее). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 м а м а 2 м ы л а 3 р а м у Шаг 3: Шифрование Прочтите буквы по столбцам, начиная с верхнего левого столбца и двигаясь сверху вниз. Запишите зашифрованный текст. Зашифрованный текст: "ммраяааламу" Шаг 4: Дешифрование Следуя такому же процессу, вы можете дешифровать зашифрованный текст. 3) Шифр вертикальной перестановки: Этот метод шифрования заключается в записи букв текста по столбцам, а затем читается по строкам. Шаг 1: Подготовка текста для шифрования Ваш текст для шифрования: "мама мыла раму" Шаг 2: Создание матрицы Создайте матрицу размером 5x10 (выберите любое другое значение, если вам так удобнее). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 м а м а 2 м ы л а 3 р а м у Шаг 3: Шифрование Прочтите буквы по строкам, начиная с верхней левой строки и двигаясь слева направо. Запишите зашифрованный текст. Зашифрованный текст: "маарммуаял" Шаг 4: Дешифрование Следуя такому же процессу, вы можете дешифровать зашифрованный текст. 4) Транспозиция с фиксированным периодом d: Этот метод шифрования заключается в блочной перестановке символов в тексте с указанным значением d. Шаг 1: Подготовка текста для шифрования Ваш текст для шифрования: "мама мыла раму" Шаг 2: Шифрование Разделите текст на блоки размером d (в вашем случае d=50). Запишите блоки в новом порядке. Зашифрованный текст: "м м мммамуааялар" Шаг 3: Дешифрование Следуя такому же процессу, вы можете дешифровать зашифрованный текст. Теперь перейдем ко второй части вопроса - подсчитаем количество возможных ключей выбранного шифра перестановок и оценим стойкость шифра. Для маршрутной перестановки, сцитала и шифра вертикальной перестановки количество возможных ключей равно количеству возможных комбинаций перестановок. Количество возможных ключей для перестановок задается формулой факториала: n! = n(n-1)(n-2)...3. Для данного случая, n равно количеству символов в тексте (в вашем случае 9). Получаем: Количество возможных ключей для маршрутной перестановки, сцитала и шифра вертикальной перестановки: 9! = 362,880 Для шифра с фиксированным периодом d количество возможных ключей равно d! (в вашем случае d=50). Получаем: Количество возможных ключей для шифра с фиксированным периодом d: 50! = 304,140,932,017,133,780,436,12608166064768844377641568960512000000000000 Теперь сравним стойкость шифра перестановок с шифрами замены. Шифры замены, такие как шифр Цезаря или шифр Виженера, заменяют символы текста на другие символы, используя кодовую таблицу или алгоритм. Стойкость шифра перестановок зависит от количества возможных ключей. В данном случае, у нас достаточно большое количество возможных ключей, поэтому шифр перестановок будет обладать более высокой стойкостью по сравнению с шифрами замены. Однако, стойкость шифров также зависит от других факторов, таких как длина ключа, использование дополнительных методов защиты информации и возможности криптоанализа. Выводы: - Маршрутная перестановка, сцитала и шифр вертикальной перестановки имеют одинаковое количество возможных ключей, которое можно рассчитать с использованием факториала. - Шифр с фиксированным периодом d имеет количество возможных ключей равное d!. В данном случае, d=50. - Количество возможных ключей для шифров перестановок значительно превосходит количество возможных ключей для шифров замены. - Однако, стойкость шифров также зависит от других факторов и может потребоваться дополнительный анализ и защита данных.