Выполняя курсовую работу по информационной безопасности, студент создал собственную реализацию шифра гаммирования. В ней открытый текст представляется в двоичной ASCII-кодировке,…
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 0100000111101001, используя четыре потенциальные гаммы, которые студент обнаружил. Процесс расшифровки будет включать операцию "исключающее ИЛИ" (XOR) между зашифрованным текстом и гаммой.
Шаги для решения задачи:
Преобразование двоичных и шестнадцатеричных чисел: Начнем с того, что зашифрованное сообщение выглядит как
0100000111101001. Мы можем записать это число в группах по 4 бита, чтобы легче было перевести его в шестнадцатеричное.0100 0001 1110 1001Проверка всех гамм: Используя каждую из предложенных гамм, мы будем выполнять операцию XOR для каждой пары из зашифрованного текста и гаммы.
Операция XOR: Чтобы осуществить операцию XOR, вспомним, что:
- 0 XOR 0 = 0
- 0 XOR 1 = 1
- 1 XOR 0 = 1
- 1 XOR 1 = 0
Тестирование гамм:
Гамма: 0100110110001101
0100000111101001 XOR 0100110110001101 ------------------ 0000110000100100Гамма: 0100011011101110
0100000111101001 XOR 0100011011101110 ------------------ 0000011100000111Гамма: 0100000101011001
0100000111101001 XOR 0100000101011001 ------------------ 0000000010110000Гамма: 0101010111010101
0100000111101001 XOR 0101010111010101 ------------------ 0001010000111100
Преобразование результата в шестнадцатеричное число:
Теперь преобразуем результаты из двоичного в шестнадцатеричное:
Для первой гаммы: 0000110000100100
0000 1100 0010 0100 = 0CB4Для второй гаммы: 0000011100000111
0000 0111 0000 0111 = 0707Для третьей гаммы: 0000000010110000
0000 0000 1011 0000 = 00B0Для четвертой гаммы: 0001010000111100
0001 0100 0011 1100 = 14BC
Итог:
Таким образом, мы получили следующие потенциальные расшифрованные значения:
- Для гаммы
0100110110001101: 0CB4 - Для гаммы
0100011011101110: 0707 - Для гаммы
0100000101011001: 00B0 - Для гаммы
0101010111010101: 14BC
На основании вышеизложенного, мы узнали, что студент зашифровал одно из следующих шестнадцатеричных чисел: 0CB4, 0707, 00B0 или 14BC. Определить, какое именно число было зашифровано, невозможно без дополнительной информации о ключе или логике, использованной в шифровании.
