Криптография с симметричным ключом.

Криптография с симметричным ключом.
Цели урока:
1.
Образовательная: мотивировать обучающихся на изучение методов шифрования;
закрепить знания обучающихся по темам
2.
Развивающие: активизировать познавательную активность; развитие логики и
анализа
3.
Воспитательные: формирует компетенции личностного самосовершенствования;
ответственности.
Оборудование: мультимедийный проектор, файл Excel “криптография.xlsx”.
Тип урока: уроки изучения нового учебного материала
Форма урока: урок-лекция
Пояснительная записка
Урок проводился в 10 классе в рамках курса «Информационная безопасность».
В данной работе я использовал несколько технологических приёмов:
1.
2.
Написание формул в Excel.
Скрытие и отображение строк в Excel/
Алгоритм симметричного шифрования:
1. Ввести текст для шифрования.
2. Ввести ключ шифрования.
3. Выделить из текста для шифрования один символ.
4. Получить код символа в десятичной системе.
5. Перевести код символа в десятичной системе в двоичную систему.
6. Выделить из ключа шифрования один символ.
7. Получить код символа в десятичной системе.
8. Перевести код символа в десятичной системе в двоичную систему.
9. Побайтно применить «XOR» для двоичных кодов символов полученных в п.5
и п.8.
10. Повторить п.3-п.9 для следующих символов текста для шифрования и ключа
шифрования. Если в ключе закончились символы, то начинаем с первого
символа ключа.
Для объяснения шифрования информации с симметричным ключом используется файл
“криптография.xlsx”
Описание файла “криптография.xlsx”
Блок ввода данных:
Используется лист «Лист 1».
В ячейке “B1” вводится текст, который требуется закодировать (желательно в 2
раза больше ключа шифрования)
В строке под номером 3 в каждую ячейку записываем отдельные буквы
шифруемого текста. В строке под номером 4 в каждую ячейку записываем
числовой код буквы из верхней ячейки. В строке под номером 5 в каждую ячейку
записываем двоичный код этой буквы.
В ячейке “B7” вводится текст, который будет использоваться как ключ
шифрования (от 6 до 10 символов)
В строке под номером 9 в каждую ячейку записываем отдельные символы ключа
шифрования, которые периодически повторяются несколько раз, чтобы сумма букв
соответствовала длине строки шифруемого текста. В строке под номером 10 в
каждую ячейку записываем числовой код вышестоящего символа. В строке под
номером 11 в каждую ячейку записываем двоичный код символа.
Используемые функции Excel:
В строке 3 и 9 используется функция ПСТР(текст ; начальная позиция ;
количество знаков) где количество знаков = 1
В строке 4 и 10 используется функция КОДСИМВОЛ(символ)
В строке 5 и 11 используется функция ДЕС.В.ДВ(число ; разрядность) где
разрядность = 8
Блок шифрования:
В строке 13 помещается результат «исключающего или» между строками 5 и 11.
Берется значение из листа «шифр» строка 14. Это и есть зашифрованный текст в
двоичной системе.
Используемые функции Excel:
Применяется
логическая
операция
«исключающее
http://cppstudio.com/post/500/
a
1
1
0
0
b
1
0
1
0
a(XOR)b
0
1
1
0
или»
(XOR)
В Excel-е функции (XOR) отсутствует поэтому на листе «шифр» (XOR)
реализовано через функцию ЕСЛИ и ПСТР для побитного применения (строки с 6
по 13). =ЕСЛИ(ПСТР(B$2;$A6;1)=ПСТР(B$4;$A6;1);0;1)
Результат в виде 8 бит собирается с помощью операции & в строке 14.
Блок вывода результатов шифрования:
В строке 15 получаем числовое значение закодированного символа в двоичной
системе.
В строке 17 получаем закодированный текст, который расположен посимвольно в
ячейках строки.
Используемые функции Excel:
В строке 15 используется функция ДВ.В.ДЕС (двоичное число)
В строке 17 используется функция СИМВОЛ(число)
Блок дешифрования:
В строке 19 помещается результат «исключающего или» между строками 13 и 11.
Берется значение из листа «дешифр» строка 14. Это и есть зашифрованный текст в
двоичной системе.
Используемые функции Excel:
В Excel-е функции (XOR) отсутствует поэтому на листе «дешифр» (XOR)
реализовано через функцию ЕСЛИ и ПСТР для побитного применения (строки с 6
по 13). Результат в виде 8 бит собирается с помощью операции & в строке 14.
Блок вывода результатов дешифрования:
В строке 21 получаем числовое значение раскодированного символа в двоичной
системе.
В строке 23 получаем раскодированный текст, который расположен посимвольно в
ячейках строки.
Используемые функции Excel:
В строке 21 используется функция ДВ.В.ДЕС (двоичное число)
В строке 23 используется функция СИМВОЛ(число)
Информационные источники:
1. A.B. Аграновский, Р.А. Хади. Практическая криптография (серия «Аспекты
защиты»), М.: Солон-Пресс, 2002. 254 с
2. Уокенбах Дж., Подробное руководство по созданию формул в Excel 2002.: Пер. с
англ. –М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. –624 с.: ил.
3. http://cppstudio.com/post/500/ - описание логической функции XOR/