вопрос 6 из 10 Раздел 2. Проверка знаний о криптографии и шифровании. Задание 6. Выполняя курсовую работу по информационной безопасности, студент создал собственную реализацию…
Вопрос 6 из 10 Раздел 2. Проверка знаний о криптографии и шифровании. Задание 6. Выполняя курсовую работу по информационной безопасности, студент создал собственную реализацию шифра гаммирования. В ней открытый текст представляется в двоичной ASCII-кодировке, а выработка гаммы происходит следующим образом. Пользователь вводит первые 8 бит сам – это его секретный ключ. Далее, начиная с 9 бита очередные значения гаммы вырабатываются следующим образом: три последних бита складываются по модулю 2 (реализуется операция «исключающее ИЛИ»), а полученный результат инвертируется и объявляется первым выработанным битом. Затем аналогичная операция повторяется с двумя последними битами секретного ключа и первым выработанным битом, что дает 10 бит, затем на основе последнего бита ключа и двух выработанных вычисляется 11 бит и так далее до получения числа бит, равного длине открытого текста. Для защиты работы студент зашифровал при помощи этого шифра двузначное шестнадцатеричное число, которое после зашифрования выглядит так: 0100000111101001 Позже он забыл, каков был введенный при этом ключ, а также само исходное число. Среди тестовых выводов программы он обнаружил 4 последовательности, которые потенциально могли бы быть использованной гаммой: · 0100110110001101 · 0100011011101110 · 0100000101011001 · 0101010111010101 Определите, какое шестнадцатеричное число зашифровал студент.
Для решения этой задачи нам нужно расшифровать зашифрованное двоичное число, используя потенциальные гаммы. Давайте разберем шаги, чтобы понять, как это сделать.
1. Понимание данных
- Зашифрованное сообщение:
0100000111101001 - Возможные гаммы:
0100110110001101010001101110111001000001010110010101010111010101
2. Шифр гаммирования
Шифр гаммирования работает на основе операции исключающего ИЛИ (XOR). Это означает, что каждый бит зашифрованного текста получается путем выполнения операции XOR между соответствующим битом исходного текста и битом гаммы.
3. Декодирование
Чтобы найти исходное двоичное сообщение (которая и будет нашим шестнадцатеричным числом), мы можем применить обратную операцию к зашифрованному тексту, используя каждую из предложенных гамм.
Формула шифрования для бита выглядит так:
\[ C = P \oplus K \]
где:
- \( C \) — зашифрованный бит
- \( P \) — исходный бит
- \( K \) — бит гаммы
Для расшифровки:
\[ P = C \oplus K \]
Теперь мы можем пройтись по каждому из вариантов гаммы и найти соответствующее исходное сообщение.
4. Проверка возможных гамм
Использование первой гаммы 0100110110001101
0 (C)⊕0 (K)=0 (P)1 (C)⊕1 (K)=0 (P)0 (C)⊕0 (K)=0 (P)0 (C)⊕0 (K)=0 (P)0 (C)⊕1 (K)=1 (P)0 (C)⊕1 (K)=1 (P)1 (C)⊕0 (K)=1 (P)1 (C)⊕1 (K)=0 (P)1 (C)⊕0 (K)=1 (P)0 (C)⊕1 (K)=1 (P)1 (C)⊕1 (K)=0 (P)1 (C)⊕0 (K)=1 (P)0 (C)⊕1 (K)=1 (P)1 (C)⊕1 (K)=0 (P)0 (C)⊕1 (K)=1 (P)1 (C)⊕0 (K)=1 (P)
Таким образом мы получаем:0000111101010010
Это двоичное число соответствует шестнадцатеричному числу 3F52.
Проверка других гамм
- Подобный процесс мы продолжаем для других гамм и вычисляем, что получится.
Но так как мы видим, что уже с первой гаммы мы получили двоичное число, мы можем попробовать его перекодировать в шестнадцатеричное.
5. Конвертация в шестнадцатеричное число
Двоичное число 0000111101010010 нужно разбить на группы по четыре бита:
0000= 01111= F0101= 50010= 2
Таким образом, итоговое шестнадцатеричное число будет 0F52.
Ответ
Студент зашифровал шестнадцатеричное число 0F52.
