Site icon Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале

РЕАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ АЛГОРИТМА ШИФРОВАНИЯ И ДЕШИФРОВАНИЯ ШИФРА ЦЕЗАРЯ

Компьютерная информация играет все более важную роль в нашей жизни, и все большую актуальность приобретают проблемы ее защиты. Одним из самых эффективных способов предотвратить захват и утечку ценной информации является шифрование. Оно необходимо для передачи информации по интернету (например, банковские операции), защите непосредственно компьютерных систем от несанкционированного доступа и т. п. [1, c. 17]

Наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства) информации называется криптография. Изначально криптография изучала методы шифрования информации — обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма и ключа в шифрованный текст. Современная криптография включает в себя симметричные и асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации. [2, c. 9]

Цель работы — реализация и анализ быстродействия алгоритма шифрования и дешифрования шифра Цезаря.

Описание алгоритма. Если сопоставить каждому символу алфавита его порядковый номер (нумеруя с 0), то шифрование и дешифрование можно выразить формулами:

где x — символ открытого текста; y — символ шифрованного текста; n — мощность алфавита (кол-во символов), k — ключ (рис. 1).

Рисунок 1. Шифр Цезаря со сдвигом на 3 позиции

При шифровании отдельные части исходного текста с помощью ключа заменяются на какие-либо другие буквы, числа, символы и т.п. Если к шифрованному символу вновь применить операцию с тем же ключом, то результатом будет исходный символ.

Результаты работы. Для реализации шифра Цезаря использовалась среда программирования C++Builder XE7. Интерфейс разработанной компьютерной программа представлен на рисунке 2.

Сравнительный анализ выполнения программы проводился с использованием персональных компьютеров, имеющих разные технические характеристики (табл. 1).

Рисунок 2. Интерфейс разработанной программы для реализации шифра Цезаря на языке С++

Таблица 1.

Технические характеристики тестируемых компьютеров

В качестве исходных данных использовался текст, содержащий буквы и специальные символы. Размер текста – 50; 250; 500; 1000 и 2000 символов.

Лучшее время выполнения шифрования отмечалось во всех экспериментах на персональном компьютере № 1, а медленнее всех – на персональном компьютере № 5 (рис. 3).

Заключение. Разработанная программа на языке С++, работающая в двух режимах, позволяет корректно шифровать и дешифровать текст методом Цезаря.

Время выполнения алгоритма зависит от размера исходных данных. Время шифрования небольших текстов объемом до 100-200 символов мало зависит от технических характеристик компьютера. В дальнейшем, с увеличением объема текста, время выполнения шифрования становиться существенно меньше при использовании более мощного процессора.

Рисунок 3. Время выполнения шифрования на персональных компьютерах, имеющих разные технические характеристики

Список литературы

  1. М. А. Иванов. Криптография. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях: учеб. пособие. М.: Кудиц — Образ, 2001. — 363 с.
  2. Мао Венбо. Современная криптография: теория и практика. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. — 768 с[schema type=»book» name=»РЕАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ АЛГОРИТМА ШИФРОВАНИЯ И ДЕШИФРОВАНИЯ ШИФРА ЦЕЗАРЯ» description=»В работе рассматривается время шифрования методом Цезаря на персо-нальных компьютерах с разными техническими характеристиками при использовании разработанной компьютерной программы, написанной на языке С++ в среде программирования C++Builder XE7.» author=»Карпов Дмитрий Викторович, Абузярова Эльмира Ринатовна, Ласкова Светлана Геннадьевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-03″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]

404: Not Found404: Not Found