Криптография тарихы және түсінігі

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 28 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
Академик Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды Мемлекеттік Университеті

Математика және ақпараттық технологиялар факультеті
Қолданбалы математика және информатика кафедрасы

Озық технологиялар және қоысмшаларды құру тілдері пәні бойынша

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Цезарь және Виженер шифрлеу бағдарламасын құру

Орындаған:
баға күні УИС-211 тобының студенті
Мейрманов А.Б.

Комиссия мүшелері: Жетекшісі:
1 ҚМ же И кафедрасының
2 аға оқытушысы
3 Турмуратова Д.А.
______________

Қарағанды 2020

Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3
1.Криптография тарихы және түсінігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
1.1. Цезарь шифрі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
7
1.2. Виженер шифрі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9
2. C# программалау ортасы туралы жалпы мәліметтер ... ... ... ... ...
12
2.1. Microsoft Visual C# -те бағдарламалаудың негіздері ... ... ...
13
2.2. Microsoft Visual C# әзірлеу ортасы ... ... ... ... ... ... ... . ... .
13
3. Құрастырылған бағдарламаның сипаты ... ... ... ... ... ... ... . ... ..
3.1. Интерфейс туралы жалпы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.2. Microsoft Visual C# программалау тіліндегі бағдарлама түрі ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
19

20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
23
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... .
24
Қосымша

КІРІСПЕ

Ақпаратты қорғауға қазіргі заманда көп назар аударылады. Телекоммуникациялық жүйелер қазіргі ғаламдық ақпараттық жүйелердің күретамырлары болып табылады. Осындай жүйелерде айналып жүретің ақпарат бағалы болу мүмкін, сондықтан оны қаскүнемдер ұрлауға, рұқсатсыз пайдалануға, өзгертуге тырысады. Сол себептен соңғы жылдары ақпаратты қорғау проблемасы өте маңызды болды.
Қазіргі уақытта бұл проблеманын шешуін ақпаратты қорғаудың мамандары іздейді. Ақпаратты қорғаудың түрлі тәсілдерінің арасында криптографиялық әдістер ерекше орын алады. Бір жағынан, ақпаратты қорғаудың криптографиялық тәсілдері адамдарға бұрыннан белгілі болып ойдағыдай қолданылады. Басқа жағынан, криптографиянын жаңа жетістіктері рұқсатсыз қатынаудан деректерді қорғауды классикалық есебін ғана емес, басқа көп есептерді де шешуге мүмкіндік береді. Осынын қатарында ақпараттық жүйелерде пайдаланушылардың аутентификациясы, электронды құжаттарға цифрлық қол қою проблемасы, және электронды ақшаны пайдалану мүмкіндіктері.
Көп уақыт криптографиялық теорияның дамуы аса қарқынды болмаған еді, бірақ ХХ ғасырда математиканың жетістіктеріне байланысты криптография саласында кенет өзгеру пайда болды. Соңғы жылдары түрлі алгоритмдар мен протоколдарды пайдалану тәжірибесінің жиналуы өте тез өтіп жатыр, сондықтан криптографиялық қорғау әдістеріне арналған әдебиеттер ұзақ уақыт толық болалмайды.
Қазіргі кезде ақпарат ұғымы - бизнесте де, үлкен мақсатқа жету үшін қолданылатын құрал болып табылады. Және қорғау да, өте тиімді құралға айналды, бұл өндіріс үшін ақпараттарды қорғаудың, өте жақсы белгісі болып табылады. Бірақ та ақпараттық технологиялар көп қолданысқа ие, құралдардың бірі болып табылады. Сондықтан қазірігі кезде көп сатылы қорғанысты қолдану қажет болып отыр. Дегенмен де ақпарат иесінің ақпаратын сақтау үшін де, үлкен көлемде ақша төлеуіне тура келеді, өйткені бұл өзінің ақпаратын сақтауға, тиімді жол болып табылады.
Тағы айта кететіні ақпараттық сфера саясатқа да әсер етуде, тек саясатқа ғана емес, экономикаға және басқа да қауіпсіздікті қамтамассыз ету үшін, қажет болып отыр.
Әр адам шифрлау туралы әр түрлі түсінікте болуы мүмкін. Дегенмен нағыз криптография дегеніміз - бұл нақты бір ақпаратты құпиялық түрде шифрлау мен қорғау тәсілдері десек те болады. Шифрлау - Рұқсат етілмеген қол жеткізуді болдырмау үшін деректерді кодтау процесі. Шифрланған хабар ашық кілті бар алушыдан басқа кісілер үшін оқылмайтын түрде болады. Ашық кілт шифрды шешеді, себебі ол жіберуші хабарды шифрлау үшін пайдаланған құпия кілтке сәйкес келеді.

1. Криптография тарихы және түсінігі

Криптография тарихы 4 мың жылға жуық уақытты алып жатыр. Криптография кезеңдерінің негізгі өлшемі ретінде қолданылатын шифрлау әдістерінің технологиялық сипаттамасын пайдалануға болады.
Бірінші кезең (шамамен б.з.д. III мыңжылдықтан бастап) моноалфавиттік шифрлардың басым болуымен сипатталады (негізгі қағида - бастапқы мәтіннің алфавитін әріптерді басқа әріп немесе таңбалармен ауыстыру арқылы басқа алфавитпен ауыстыру). Екінші кезең (хронологиялық шеңбері - Таяу Шығыста (Әл-Кинди) IX ғасырдан және Еуропада XV ғасырдан бастап (Леон Баттиста Альберти) - XX ғасырдың басына дейін) полиалфавиттік шифрлардың енгізілуімен белгілі. Үшінші кезең (XX ғасырдың басынан бастап ортасына дейін) шифр анықтаушылардың жұмысына электромеханикалық құрылғылардың орнатылуымен сипатталады. Бұл ретте полиалфавиттік шифлар қолданыла берді.
Төртінші кезең - XX ғасырдың ортасынан 70-жылдарына дейін - математикалық криптографияға өту кезеңі. Шеннонның еңбегінде ақпарат мөлшері, мәліметтің берілуі, энтропия, шифрлау функциясының қатаң математикалық анықтамалары пайда болды. Шифр жасаудың міндетті кезеңі оның әр түрлі белгілі шабуылдарға - сызықтық және дифференциалдық криптоанализге қарсы осал тұстарын зерттеу болып табылады. Алайда 1975 жылға дейін криптография "классикалық" немесе, анығырақ айтқанда, құпия кілтті криптография болып қалды.
Криптографияның қазіргі даму кезеңі (1970жж. соңынан қазіргі заманға дейін) жаңа бағыттың - ашық кілтті криптографияның пайда болу және дамуымен ерекшеленеді. Оның пайда болуы жаңа техникалық мүмкіндіктермен ғана емес, салыстырмалы түрде жеке тұлғалардың қолданысында криптографияның кең таралуымен белгілі. Криптографияның жеке тұлғаларда қолданылуын құқықтық реттеудің әр түрлі елдерде - рұқсат беруден толықтай тиым салуға дейін - қатты айырмашылығы бар.
Қазіргі заманғы криптография математика мен информатиканың түйісуінде бөлек ғылыми бағыт құрады - бұл саладағы еңбектер ғылыми журналдарда жарияланады, жүйелі түрде конференциялар ұйымдастырылып тұрады. Криптографияның іс-тәжірибеде қолданылуы қазіргі қоғам өмірінің ажырамас бөлігіне айналды - оны электрондық коммерция, электрондық құжат айналымы (сандық жазуды қоса), телекоммуникация және басқа да салаларда пайдаланады.
Түрлі шифрлардың саясатта және әскери істе қолдануын қыруар көп тарихи құжаттардан табуға болады.
Криптографиялық әдістер Ежелгі Мысырда, Үндістанда, Месопотамияда қолданылатың. Мысалы, мысыр абыздарының жазбаларында шифрланған жолдау хатты құрастырудың жүйелері мен тәсілдері туралы мәлімет табуға болады.
Ежелгі гректер (көбінесе спарталықтар) соғыс кезінде Сцитал деген шифрлау құрылығыны пайдаланатын. Сцитал - бұл белгілі диаметрі бар цилиндрлық жезл (асатаяқ). Сциталаға енсіз папирус (немесе белдік) тілім-тілімі айналым оралатын. Оралған таспаға жезлдің осі бойынша ашық хабар жазылатың. Сосын таспаны тарқатып алып (сонда хабардың әріптері ретсіз жазылған сияқты болады) жолданған адамға жіберетің. Егер папирус жаудың қолына түссе, ол құпиялы хабарды оқиялмайды. Себебі хабарды оқу үшін дәл сондай диаметрі бар Сцитала қажет болатын - оған алынған папирус таспасы қайтадан оралатың, сонда хабардың жолдары беттесіп құпиялы хабар ашылады. Бұл шифрлау әдістің кілті - Сциталаның диаметрі. Дешифрлау құрылғыны Аристотель ойлап тапты деп есептеледі, ол конус тәріздес найзаны пайдалануға ұсыныс берді. Ұстап алынған таспаны найзаға орап, оны конустың осі бойынша мағыналы мәтін шыққанша жылжытып отыратын.
Ежелгі Грецияда басқа шифрлер де пайадаланатын. Мысалы, Полибий шаршысы деп аталатын шифр. Осы шифры бойынша, хабардың әріптері сандарға ауыстырылатын. Бұл сандар 5х5 шаршыға жазылған әліпби символдарының координаталары.
Араб мемлекеттерінде хабардың шифрлауы әскери мен саяси мақсатпен ғана емес, сауда серіктестерінің арасында да пайдаланатын. Айтпақшы, шифр мен цифр сөздері араб тілінен келген. VIII - XV ғасырларда криптография мен криптоталдау туралы мәліметтері бар ғылыми жұмыстар пайда болды. Мысалы көптомды энциклопедияда Шауба аль-Аша жиіліктік криптоталдау (яғни ашық және шифрланған хабарда 18 әріптердің кездесу жиілігіне негізделген талдау) туралы айтылған. Осы энциклопедияда араб тілі әріптерінің жиілік сипаттамасының кестесі келтірілген.
Орта ғасырда криптографиялық әдістер ең алдымен әскери істе, тыңшылықта, дипломатияда пайдаланатын. Дін қызметшілері, ғалымдар және дипломаттар шифрлерді зерттейтің. Криптография туралы алғашқы жұмыстарды XIV - XVI ғасырда Чикко Симоннети (папасының кеңсе қызметкері), Габлиэль де Лавинда (Клементий XII папаның хатшысы), Леон Баттиста Альберти (атақты итальян архитекторы және философы), Германияда өмір сүрген аббат Иоганнес Тритемий жазды. Леон Альберти полиалфавитты шифрды бірінші ұсынды деп саналады. Және де ол бірінші автоматты машинаны (шифрлайтың диск) ойлап тапты деп есептеледі.
XVII-XVIII ғасырда Еуропаның мемлекеттерінде арнайы шифрлау қызметтер пайда болды. Ресейде криптографиялық қызмет 1549 жылдан басталады, сонда ашылған елші бұйрықтың құрамына цифрлық бөлімше кіретін. Петр I заманында криптографиялық қызмет Елші кеңсеге қайта құрылды.
Криптографиямен көп саясатшылар мен ғалымдар айналысатын. Солардың ішінде Пифагор, Аристотель, Платон, Галилей, Д. Порта, Д.Кардано, Л. да Винчи, Ф.Виет, Д.Валлис, Б.Паскаль, И.Ньютон, Ф.Бекон, Х.Гольбах, Ф.Эпинус, Л.Эйлер, П.Ф.Шиллинг, Ч.Беббидж және басқалар.
Криптографияның дамуына ғылым мен техниканың жетістіктері үлкен әсер етеді. Мысалы, XIX ғасырдың ортасында телеграфты ойлап тапқаннан кейін оны қолданатың бірнеше дипломатиялық және сауда шифрлері пайда болды. XIX ғасырдың аяғында механикалық Т.Джефферсон мен Ч.Уитстонның шифрлаторлары пайда болды. XX ғасырда ақпаратты үлкен қашықтыққа үлкен жылдамдықпен беруге жаңа мүмкіндіктер пайда болды. Алдымен криптография электрмеханикалық болып, сосын электронға ауысты. XX ғасырдың 20-ші жылдары шифрлау процесін автоматтандыру үшін көп механикалық құрылғылар пайда болды. Сол қатарда роторлы шифрлау машиналар кең қолданылатын. Оларда символдарды ауыстыру үшін механикалық дөңгелектер - роторлар пайдалынатын.
XX ғасырдың ортасында криптографиялық алгоритмдерді кәсіби математиктер мен информатика мамандары жасайтын болды. Криптографияның дамуына елеулі әсер етті американ инженер-математик К.Шеннонның жұмысы Құпиялы жүйелерде байланыс теориясы (Теория связи в секретных системах), онда шифрлердің ашылмайтын шарттары тұжырымдалып математикалық дәлелденді.
XX ғасырдың 50-ші жылдарынан криптографияда электронды есептеуіш техника пайдаланады. Блокты деп аталатын шифрлар жасалына басталды, олар ақпаратты бүтін фрагмент немесе блок бойынша өңдеуге мүмкіндік береді. Криптографиялық бағдарламалық және аппараттық құралдар азаматтық мақсат үшін пайдалана басталды, мысалы, ақпаратты беру сауда жүйелерде.
Ежелгі заманда шифрланған хабармен алмасу процесіне тек екі жақ ғана қатысатын, сондықтан шифрлау кілті осы екеуіне ғана керек болатын. Қазіргі ақпараттық жүйелерде ақпаратты беру процесіне көп абоненттер қатысады, оларға әрине шифрлау кілттерді алу үшін сенімді және ыңғайлы арналар қажет. Кілттерді үлестіру проблемасы XX ғасырда шешілді. Ол үшін жаңа шифрлау принципі ойлап табылды - ассиметриялық шифрлау немесе ашық кілті бар шифрлау (XX ғасырдың 70-ші жылдары).
Осы шифрлау әдісті ойлап тапқандар У.Диффи мен М.Хеллман. Ассиметриялық шифрлау алгоритмде арнайы математикалық функциялар пайдалынады - бір жақты функциялар. Ассиметриялық криптожүйелердің ашылуы криптографияның қолдау саласын одан әрі кеңейтті. Ашық кілті бар шифрлау цифрлық қолды құрастырудың және нақтылықты тексерудің негізінде жатыр. Басқа сөзбен айтқанда, банк пластикалық карталардың жұмыс принципі, электронды ақша және басқа жаңа технологиялардың негізінде жатыр.
Криптология термині cryptos - құпия жəне logos - хабар деген ұғымдарды білдіретін грек сөздерінен шыққан.
Криптология екі бөлімге бөлінеді; криптография (шифрлау) жəне криптоанализ (криптоталдау).
Криптография басқа бөгде адамдардың (қарсыластың) хабарламаны ұрлауынан, өшіруінен, көруінен жəне т.б. өзгертулерден қорғау үшін хабарламаның түрленуін қарастырады.
Криптограф хабардың құпиялығын жəне нақтылығын сақтайтын əдістермен қамтамасыз етеді. Криптографиямен айналысатын адамды криптогроф деп атайды.
Криптоталдаушы шифрланған мəтінді құпиялы кілтсіз бұзып ашу əдістерін іздейді. Криптоталдаушы криптогрофқа шифрланған мəтінді құпиялы кілтсіз бұзып ашу əдістерін көрсетеді.
Ашық мəтін деп бастапқы берілген хабарламаны айтады. Криптографтың ашық мəтінге қолданылған амалынан кейінгі нəтижені шифрланған мəтін немесе криптограмма деп атаймыз.
Шифрлау деп шифр арқылы ашық мəтіннің шифрмəтінге айналу процесін айтады. Ашық мəтінді шифрлау үшін криптограф əрқашан құпия кілтін қолданады.
Бұзып ашылуына қарсы тұра алатын шифрдың қабілетін шифрдың мықтылығы немесе беріктілігі дейміз.
Кейбір алфавит арқылы құралатын мəтінді шифрлау мен шифрды ашудағы қатысты ақпарат ретінде қарастырамыз. Осы терминдер келісіммен түсіндіріледі.
Алфавит - ақпараттағы белгілерді кодтауға қолданылатын шектеулі жиын.
Мəтін - алфавит элементтерінің реттелген жиынтығы.
Қазіргі заманға сай криптография АЖ-де қолданылады. Осы жағдайларға байланысты:
алфавит Z42 - қазақ алфавитінің 42 əрпі жəне бос орын;
алфавит ܼଷଶ - орыс алфавитінің 32 əрпі жəне бос орын;
алфавит Z256 - ASC-II жəне КОИ-8;
бинарлық алфавит Z2 0;1;
сегіздік жəне он алтылық алфавит.
Криптожүйелер симметриялық жəне ассиметриялық (ашық кілтті) болып екіге бөлінеді [1-22]. Симметриялық криптожүйелерде шифрлауда жəне шифрды ашуда бір кілт қолданылады [2, 3, 7-9, 13, 16, 18, 21].
Ашық кілтті жүйелерде екі кілт қолданылады - ашық жəне жабық, олар бір-бірімен математикалық байланыста болады [1, 4-7, 10-14, 16, 17]. Ақпарат барлық тұтынушылар қолдана алатындай ашық кілт арқылы шифрланады, ал шифрды ашу тек қана қабылдаушы адамға белгілі жабық кілт арқылы орындалады.

1.1. Цезарь шифрі

Цезарь шифры - ең жеңіл және кеңінен тараған шифр әдісі. Оны Цезарь коды, Цезарь жылжытуы немесе жылжыту шифры деп те атайды. Бұл шифр өзінің атын Рим императоры Гай Юлий Цезарь есіміне байланысты алды. Ол бұл шифрды шамамен б.д.д. 50-ші жылдарда Цицеронмен хат алмасқанда қолданды.
Шифр орнына қоюдың бір түрі деп те атауға болады. Шифрде әрбір таңба ашық мәтінде әліпби бойынша тұрақты көлемде оңға немесе солға жылжытылып отырады.Мысалы, жылжыту саны 3 болатын шифрде А әрібі В, Ә әрібі Г ауыстырылады.
Шифр рим императоры Гай Юлий Цезарь атыменаталған.Ол осы шифрды өзінің генералдарымен қолданған.
Бұл шифрование көбінесе көптеген күрделі шифрдің бөлігі ретінде қолданады, мысалы, Виженер шифры.Цезарь шифры әлі де ROT13 системасында қолданыс табуда. Барлық монолитті шифрлер секілді Цезарь шифрі де тез сындырылады, практикада мүлдем қолданыс көрмейді.
Цезарь шифры Гай Юлий Цезарь атымен аталған. Ол шифрды солға үш орын жылжыту арқылы қолданған.
Он екі Цезарь өміріне сенсек Гай Светоний Транквилл оны үш орынға жылжыту арқылы әскери ақпарат жіберуде қолданған. Цезарь алғашқы шифр өолданушы ретінде тарихта қалғанымен,алдында басқа шифрлеу әдістері де қолданғанын білеміз. Егер онда конфидициеалды жіберу болса, ол осы шифрды қолданған,мәселен, әліпби ретін ауыстырған. Сонда ешқандай сөзді түсінуге мүмкіншілік болмаған. Егер мәтінді түсінгісі келсе төртінші әріпті қою міндетті еді. Мысалы, А әрпі В болатын.
Оның жиені, Август, қолданыста осы шифрлеу әдісін ұстанған. Бірақ ол оңға қарай бір орын жылжытуды ұстанған. Шифрлеген кезде А орнына Ә, Ә орнына Б қойған.
Юлий Цезарьдің қиынырақ схемалар қолданғанына дәлелдер табылуда.
Цезарьдің шифрлеу әдісі қаншалықты тиімді болғаны белгісіз. Бірақ Цезарьдің көптеген жаулары сауатсыз болғандықтан, шифр басқа тілде жазылған деп ойлағандықтан шифр айтарлықтай қауіпсіз болған.Шифрды сындыру жайлы ешқандай деректер жоқ.Ең алғашқы дерек 9-ғасырда өмір сүрген әл Кинди жазбаларында кезедеседі. Цезарь шифры бір орынға жылжыту кері жылжыту Мезузада Құдай аттарын шифрлеу үшін қолданады.Бұл алғашқы кездегі жағдай болуы мүмкін, еврей халқына Мезузаға сенуге рұқсат берілмеген. 19 ғасырда газеттегі жарнама бөлігінде жеңіл шифрды ақпарат алмастыру үшін қолданған. Кан Дэвид Таймс газетінде бұқара халық құпиялы коммуникацияларда өз кезегін бермегені туралы сипаттап жазды. 1915 жылы Цезарь шифры өз қолданысын тапты. Ресей әскері бұл шифрды қиын шифрлер орнына қолданды.Өйткені қиын шифрлер әскерлерге қиындай болды,бірақ неміс,австрия әскерлеріне бұл шифрды табу қиынға соқпады.
Он үш орынға жылжытылып шифр ROT13 алгоритмінде қолданылады, қарапайым мәтін шатастыру тәсілінде Usenet кеңінен қолданады. Көбінесе спойлерді тығу үшін қолданады. Виженер шифры Цезарь шифрын әр түрлі жылжытулар арқылы қолданады. Жылжыту кілт сөз арқылы анықталады. Егер кілт ұзындығы мәтін ұзындығына тең болса, бұл сындырылмайтын шифрге айналады. 2006 жылы мафия бастығы Бернардо Провенцано Сицилияда Цезарь шифрын өзінің хабарламаларының криптоанализінде қолданғаны үшін ұсталды. Провенцано шифрды "A" әріпі 4 орында "Ә" әріпі 5 орында тұрған бойында қолданған.
Цезарь шифрын жеңіл қолдану үшін ортақ оське кіргізілген 2 диаметрлері әр түрлі шеттерінде әліпби жазылған дисктерді қолданады. Алғашында дисктер әр дисктегі әріптері сәйкестендіріліп тұрғызады, сосын қанша орынға жылжыту арқылы Цезарь шифры шығады.
Цезарь шифры қарапайым алмастыру шифрының дербес жағдайы болып табылады. Шифрлау кезінде бастапқы мəтіннің алғашқы əрпі сол алфавиттің басқа əрпіне ауыстырылады, ол келесі ереже бойынша жүреді: алмастыратын əріп алфавиттегі əріптер бойынша ауыстыру арқылы алынады. Алфавиттің соңына жеткенде цикілді түрде оның басына ауысады. Цезарь құпия кілті K 3 қолданады. Мұндай алмастыру шифрын ашық мəтін мен шифрланған мəтіннің əріптерінің сəйкес жұптарынан тұратын ауыстыру кестесі арқылы беруге болады. 1-кестеде K 3 болғанда мүмкін болатын ауыстыру (K 3,m 42) көрсетілген:
Алфавиттерді алмастыру

А -- В
Е -- З
Қ -- Н
П -- Т
Ф -- Ц
Ь -- Ъ
Ə -- Г
Е -- И
Л -- Ң
Р -- У
Х -- Ч
Ы -- Э
Б -- Ғ
Ж -- Й
М -- О
С -- Ұ
Һ -- Ш
І -- Ю
В -- Д
З -- К
Н -- Ө
Т -- Ү
Ц -- Щ
Ъ -- Я
Г -- Е
И -- Қ
Ң -- П
У -- Ф
Ч -- Ь
Э -- А
Ғ -- Е
Й -- Л
О -- Р
Ұ -- Х
Ш -- Ы
Ю -- Ə
Д -- Ж
К -- М
Ө -- С
Ү -- Һ
Щ -- І
Я -- Б
1-кесте
.
Мысалы, Цезарьдің КЕЛДІМ КӨРДІМ ЖЕҢДІМ жолдауы шифрланған кезде мына түрде болар еді: МЗҢЖЮО МСУЖЮО ЙЗПЖЮО.

1.2. Виженер шифрі

Виженер шифры -- мәтінді сөздер арқылы берілген кілт көмегімен шифрлау әдісі. Бұл әдіс көпалфавиттік алмасу тәсілінің ең қарапайым түрі болып табылады. Виженер шифры бірнеше рет жаңартылған. Бірінші рет бұл криптография жүйесін 1553 жылы Джовани Баттиста Беллазо кітабына енгізсе де, XIX ғасырда бұл әдіс француз дипломаты Блез Виженердің атына жазылған. Криптоанализдің кейбір түрлеріне ақиық болса да,бұл әдіс түсінуге әрі іске асыруға өте жеңіл.
1466 жылы танымал сәулетші философ Леон Альберти Рим Папасының кеңсесінде шифрлар туралы трактатын таныстырады. Трактатта әртүрлі шифрлау әдістері, сонымен қатар кейбір көмекші мәтіндегі ашық мәтіннің бүркеу жолдары көрсетілген. Жұмыс соңы "хандарға ғана лайық шифр" деген сөздермен аяқталған. Бұл шифрлық диск түрінде жүзеге асырылған көпалфавиттік шифр. Шифрдың мағынасы кілтке сәйкес бірнеше алмасу операциясында жатыр. Осыдан кейін, Альберти кері шифрлауға арналған код ойлап табады. Ертерек ойлап табылса да, бұл кодты Еуропа елдері 400 жыл өткеннен кейін ғана қолданысқа енгізе бастады. Виженердің шифры 400 жыл бойы кері шифрланбайтын деп саналған, сондықтан әскери шифр ретінде кеңінен қолданылған.
1518 жылы Германияда пайда болған криптография кітабы арқасында шифрлау саласының дамуына алғашқы қадамдар жасалады. Вюрцбург шіркеуінде жұмыс істейтін Аббат Иоганнес Тритемий, бірсаран шифрларға сипаттама берілген "Полиграфия" кітабын жазады. Осы шифрлардың біреуінде Тритемий кестесімен қатар (бастапқы Виженер кестесі) көпалфавиттік орын алмасу идеясы да жүзеге асырылған. Шифрлау жүйесі осындай ретте орын алған: ашық мәтіннің бірінші әрібі бірінші жол бойынша шифланады, екінші әрібі екінші және т.б. Соңғы жол қолданылғаннан кейін, шифрлау барысы қайтадан бірінші жолға өтеді. Тритемий шифрында кілт қолданылмайды, сондықтан шифрлау әдісінің өзі құпия болып саналады.
Тритемий ұсынған әдістің келесі даму қадамы итальянец Джовани Белазомен жасалған еді. 1533 жылы оның "Шифр синьора Белазо" атты кітапшасы жарық көреді. Бұл шифрда кілт ретінде сөз немесе қанатты сөйлемдер қолданылған. Құпиясөз кейбір кезде ашық мәтіннің астына да жазылады. Ашық мәтіннің астында тұрған кілт сөз әрібі, Тритемий кестесіндегі ретке көрсетеді. Сол рет бойынша әріпті алмастыру қажет.
Джованни Батиста Порта Тритемий мен Белазо идеясын одан әрі дамытқан Белазоның жерлесі. Ол бірінші жолы алфавиттік ретпен орналасқан Тритемий кестесінен бас тартып, оны шифрдың кілті болатын кез-келген әріп ретімен алмастырды. Ал кестенің басқа жолдары циклді түрде қозғалып отырады. Порта биграммды шифрды, сонымен қатар биграммдық алмасуды жүзеге асыратны механикалық диск сипаттамасын өзінің "О тайной переписке" кітабында жария еткен.
Дж. Карданоның "О разных вещах" қосымшасымен бірге "О тонкостях" кітабы Италияда XVI ғасырдың жартысында пайда болады. Бұл кітап мазмұнында криптографияның жаңа идеясы өз орнын тапқан. Ашық мәтіннің бөліктері кілт ретінде қолданылған (өзіндік кілт идеясы). Бұл әдіс тарихта "Кардано торы" деп аталынған. Франция елшісі Блез де Виженер Тритемий, Белазо, Кардано, Порта, Альберти жұмыстарымен танысқаннан кейін, өзі де криптография саласына қызыға бастады. Криптографияның іргетасы 1585 жылы шыққан Виженердің "Трактат о шифрах" кітабында мазмұндалды. Ол өзінің еңбегінде бір заңдылықты байқайды: "Әлемдегі бүкіл заттар шифр көрінісі. Бүкіл табиғат шифр мен құпия хаттардан тұрады". Бұл ой ықтималдықтар теориясының авторы Блез Паскальмен қайталанса, қазіргі уақытта оны Норберт Винер кибернетика ғалымы да қолдайды.
Негізінен Виженер жұмысы 3 ғалымның Тритемий, Беллазо, Порта еңбектерінің қосындысынан тұрса да, "Виженер шифрі" деген атау "Тритемий кестесі" және т.б. атаулардың орнын басқан. Осы мәселеге орай Дэвид Кан Взломщики кодов кітабында өзінің наразылығын білдірді: "бұл шифрды ойлап табуға бірнеше авторлар қатысқанымен, көбісі Виженердің бұл әдіске мүлдем қатысы жоқ екендігін елемеген". Виженер шифры қолмен оңай бұзыла қоймайтындығымен танымал. Атақты жазушы, математик Чарльз Лютвидж Доджсон (Льюис Кэрролл) өзінің Алфавитный шифр мақаласында Виженер шифрын бұзылуға келмейтін шифрлардың бірі ретінде жариялаған. 1917 жылы Scientific American журналы да Виженер шифрының төзімділігі жайлы сөз қозғайды. Дегенмен бұл қалыптасып кеткен ой өз қарсылығын табады. Шифрды XIX ғасырда Касиски толық бұзады, бірақ тәжірбиелі криптоаналитиктер бұл критограмманы бұзу жолын XVI ғасырдың басында тапқандығы одан кейін айқындалады. Виженер шифры жолдар және шифрлық дисктер арқылы жүзеге асатындықтан өте қарапайым болып келеді. Мысалға, конфедераттар Азаматтық соғыс барасында мыстан жасалған шифрлық дискті қолданған. Конфедерация жолдауы құпиялылықтан алшақ болғандықтан, олардың қарсыластары жүйелі түрде шифрды бұзып отырған. Соғыс уақытында Конфедерация сөз тіркестерінен тұратын 3 кілтке сүйенген: Manchester Bluff, Complete Victory және-соғыс соңына жетейін дегендіктен-Come Retribution.
Қазіргі күнде Виженер шифры төзімділікті қажет етпейтін бағдарламаларда қолданылады. Мысалға, программа-архиватор "ARJ" . Гилберт Вернам шифрдың төзімділігін арттыру үшін оны дамытып көрді. Шифр 1918 жылы Вернам-Виженер шифры деген атау алады, бірақ жақсартуларға қарамастан бұл әдіс криптоанализге шыдамдылық танытпады. Бірақ соңғы жұмыстары нәтиже беріп ол бұзуға төтеп бере алатын Вернам шифрына қол жеткізеді.
Вижинер жүйесі Цезарь шифрлау жүйесіне ұқсайды. Шифрлау кестесі Вижинер кестесі деп аталады. Вижинер кестесі n2 элементтен тұратын квадраттық матрица болып табылады. Бұл жерде n - қолданылатын алфавит символдарының саны. Бірінші қатарда алфавиттің барлық әріптері жазылады. Әрбір келесі қатарда бір әріпке ығыстырылады. Осындай әрекетті аяғына дейін қайталаудың нәтижесінде қатар саны бағанның (алфавит әріптерінің) санына тең квадрат кесте құрылады.
Кестенің екі кірісі бар: негізгі ашық мәтіннің әрпін анықтайтын жоғарғы қатардың символдары және кілттің сол жақтағы шеткі бағаны.
Шифрлау (және кері шифрлау) үшін Вижинер кестесін қолдануға болады. Шифрлауды орындау үшін әріптерден тұратын кілт таңдап алынады. Шифрлау былайша жүргізіледі. Толық кестеден бірінші қатар және бірінші әріптері кілттің әріптеріне сәйкес келетін қатарлар іріктеліп алынады.

1-сурет. Ағылшын тіліндегі Виженер кестесі

Бұл алгоритм моноәліпбилік алмасуға қарағанда қиындау. Оның кілт сөзі ретінде, мысалы CHAIR сөзі болуы мүмкін. Виженер шрифі Цезарьдің шрифіне ұқсас, бірақ кілт сөзге байланысьы әр әріп өзгеріп отырады. CHAIR кілт сөзі қолданылған хабарламаның бірінші әрпі С, екіншісі H, солай кете береді. Кілт сөз бес әріптен құралғандықтан, алтыншы әріп қайтадан С-мен алмастырылады. Көңіл-күйді көтеру үшін Ka ia vczy сөзін тауып көріңіз, ағылшын тілінде. Жауабы: It is easy - кілт сөз CHAIR.

2. C# программалау ортасы туралы жалпы мәліметтер

С# тілін (Си-шарп деп айтылады, мұнда Бетховеннің Ай сонатасындағы музыкалық нотация -- до-диез таңбасы (#) пайдаланылған; ағылшындар оны си-шарп деп оқиды) Microsoft компаниясының маманы Андерс Хейлзберг (Anders Hejlsberg) жаңа объектіге бағытталға программалау тілі ретінде С, C++, Java және BASIC тілдерінің негізінде жасап шығарған. Бұл пәнде осы тілдің негізгі элемент-тері қарастырылады.
С # тілі Microsoft фирмасының .NET (дот-нет) архитектурасы үшін программалар жазуға арналған тілі. .NET - программалау технологиясындағы жаңа платформа, ол желіге қосыл-ған компьютерлерге арналып жасалған.
.NET көмегімен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.