В книге рассказывается о системах шифрования от наиболее ранних и простых (в том числе о таких известных шифрмашинах времен Второй мировой войны, как "Энигма" и "Хагелин") до самых современных и сложных. Рассматриваются вопросы стойкости систем шифрования и методы дешифрования. Издание снабжено приложением с множеством примеров и задач с решениями, которые будут интересны старшеклассникам, увлекающимся математическими головоломками. Книга предназначена всем, кого занимают проблемы кодирования, история развития шифрования.
Название: Коды и шифры. Юлий Цезарь, "Энигма" и Интернет Автор: Черчхаус Роберт Издательство: Весь Мир Год: 2007 Страниц: 263 Формат: PDF, DOC Размер: 4,75 МБ ISBN: 978-5-7777-028104 Качество: Отличное
Содержание:
Предисловие Глава 1. Введение Некоторые аспекты безопасности связи Шифр Юлия Цезаря Несколько основных определений Три этапа дешифрования: идентификация, взлом системы и вскрытие ключей. Коды и шифры Оценка стойкости системы шифрования Коды, обнаруживающие и исправляющие ошибки Другие методы сокрытия содержания сообщений Модульная арифметика Модульное сложение и вычитание букв Род Заключение Глава 2. От Юлия Цезаря до простой замены Шифры Юлия Цезаря и их вскрытие Шифры простой замены Вскрытие шифра простой замены Частоты встречаемости букв в других языках, кроме английского Сколько знаков необходимо для дешифрования простой замены? Глава 3. Многоалфавитные системы Усиление системы Юлия Цезаря: шифры Вижанэра Вскрытие шифра Вижанэра Индикаторы Одноключевые сообщения Распознавание одноключевых сообщений Какой объем текста необходим для дешифрования шифра Вижанэра? Цилиндр Джефферсона Глава 4. Шифры-головоломки Перестановки Простая перестановка Двойная перестановка Другие виды перестановок Регулярные перестановочные таблицы Нерегулярные перестановочные таблицы Оценка стойкости шифров перестановки Общая концепция двойного шифрования Глава 5. Двухбуквенные шифры Замена "монограф-диграф" МДПМ-шифры Система "диграф-диграф" Шифр Плейфера Расшифрование в системе Плейфера Криптоаналитические аспекты системы Плейфера Двойной шифр Плейфера Глава 6. Коды Характеристики кодов Одночастевые и двухчастевые коды Код плюс аддитивное шифрование Глава 7. Шифры для шпионов Шифры-решетки Книжные шифры Использование книжного шифра Частоты встречаемости букв в книжных шифрах Вскрытие книжного шифра Индикаторы Катастрофические ошибки при использовании книжного шифра Шифры "агента Гарбо" Первый шифр "агента Гарбо" Второй шифр "агента Гарбо" Одноразовый блокнот Глава 8. Получение случайных чисел и букв Случайные последовательности Получение случайных последовательностей Бросание монеты Бросание костей Извлечение из урны (по типу лотереи) Космические лучи Шум от усилителей Псевдослучайные последовательности Линейные рекурренты Использование последовательности двоичных знаков гаммы для шифрования Двоичные линейные последовательности как генераторы гаммы Криптоанализ линейной рекурренты Повышение стойкости двоичной гаммы Генераторы псевдослучайных чисел Метод срединных квадратов Линейные конгруэнтные генераторы Глава 9. Шифрмашина "Энигма" Историческая справка Первая "Энигма" Шифрование с использованием контактных колес Шифрование в "Энигме" Коммутатор "Энигмы" Ахиллесова пята "Энигмы" Цепочки индикаторов в "Энигме" Выравнивание цепочек Идентификация колеса R1 и его угловой установки Двойное шифрование в "Энигме" "Энигма" Абвера Глава 10. Шифрмашина "Хагелин" Историческая справка Конструкция шифрмашины «Хагелин» Шифрование при помощи шифрмашины "Хагелин" Выбор установок барабана в шифрмашине "Хагелин" Теоретический объем перебора для шифрмашины "Хагелин" Вскрытие установок "Хагелина" по отрезку гаммы Дополнительные возможности шифрмашины "Хагелин" Смещение Определение смещения по шифрованному тексту Перекрытия Вскрытие шифрмашины "Хагелин" только по шифрованному тексту Глава 11. После "Энигмы" SZ42 - предтеча электронных машин Описание шифрмашины SZ42 Шифрование в машине SZ42 Вскрытие шифрмашины SZ42 и определение ее угловых установок Модификации шифрмашины SZ42 Глава 12. Криптография с открытым ключом Историческая справка Вопросы безопасности Защита программ и данных Шифрование программ, данных и сообщений Задача распределения ключей Система ключевого обмена Диффи-Хеллмана Стойкость системы Диффи-Хеллмана Глава 13. Шифрование и Интернет Обобщение шифра простой замены Факторизация больших целых чисел Стандартный метод факторизации Малая теорема Ферма Теорема Ферма-Эйлера (для случая системы RSA) Ключи зашифрования и расшифрования в системе RSA Процессы зашифрования и расшифрования в системе RSA Каким образом хозяин ключей отвечает корреспондентам? Американский Стандарт Шифрования Данных (DES) Общие сведения Процедура зашифрования Процедура расшифрования Стойкость DES-алгоритма Зацепление Реализации DES-алгоритма Совместное использование алгоритмов RSA и DES Полезное замечание После DES-алгоритма Проверка подлинности сообщения и удостоверение подлинности подписи Криптография эллиптической кривой Приложение. Математические вопросы Глава 2 М1. Совпадения знаков в алфавитах замены М2. Снижение стойкости при использовании взаимно-обратных алфавитов M3. Парадокс дней рождения Глава 3 М4. Евклидово доказательство бесконечности множества простых чисел Глава 6 М5. Последовательность чисел Фибоначчи Глава 7 М6. Частота встречаемости букв для книжного шифра М7. Одноразовый блокнот дешифровать невозможно Глава 8 М8. Частота появления случайных чисел на странице М9. Комбинирование двух последовательностей двоичных знаков гаммы, имеющих отклонения М10. Последовательность типа Фибоначчи М11. Двоичные линейные рекурренты M12. Восстановление двоичной линейной рекурренты по отрезку гаммы М13. Получение псевдослучайных чисел Глава 9 М14. Распайка колёс шифрмашины "Энигма" М15. Число возможных отражателей шифрмашины "Энигма" М16. Вероятность одноключевых сообщений для "Энигмы" М17. Среднее число индикаторов, необходимое для построения полных цепочек Глава 10 М18. Число возможных барабанов шифрмашины "Хагелин" М19. Максимальная кратность значения зацепления, которая может встретиться при вычислении разности гаммы шифрмашины "Хагелин" M20. Определение смещения шифрмашины "Хагелин" с помощью коэффициента корреляции Глава 13 M21. (Порядок роста количества простых чисел) M22. Вычисление остатка с использованием модульной арифметики М23. Доказательство теоремы Ферма-Эйлера М24. Нахождение чисел, "предположительно" являющихся простыми M25. Алгоритм Евклида М26. Эффективность возведения в степень методом последовательного возведения в квадрат М27. Число ложных ответов при дешифровании DES-алгоритма методом "встречного поиска " М28. Криптография эллиптической кривой Решения задач Глава 2 Глава 3 Глава 4 Глава 5 Глава 6 Глава 7 Глава 8 Глава 9 Глава 10 Глава 11 Глава 13 Литература
