Дисципліни:
Лабораторна робота №4
На тему:

Дослідження впливу DES на статистичні параметри інформації від різних типів джерел.

Дисципліна: Захист інформації
ВНЗ:НУ «ЛП»
Формат: Word Doc

Переглядів: 1298 Додано: 2013-03-04




Частина тексту
Мета роботи: дослідити ефективність шифрування за допомогою DES бінарної, текстової і графічної інформації.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Елементи теорії інформації.
Інформація у всіх її видах, що існують на даний час є дуже різноманітною: звукова, візуальна, текстова, графічна, тощо. Комп'ютери, як відомо, працюють лише з цифровою інформацією, тобто цифровим представленням якихось видів інформації, створеним за допомогою різноманітних перетворювачів - пристроїв, за допомогою яких можна з якогось виду інформації отримати цифрову і навпаки.
Для прикладу, для звуку це є АЦП і ЦАП , які дозволяють адекватно представити звук у вигляді цифр і навпаки. Для текстової інформації це - клавіатура, яка дозволяє перетворити букви у їх кодові еквіваленти і монітор чи друкуючий пристрій, які перетворюють кодові послідовності в візуальні образи, прийнятні для сприйняття.
В даному випадку під джерелом інформації будемо розуміти “чорний ящик”, в якому міститься одне з джерел інформації і відповідний йому перетворювач, на виході якого маємо цифрову інформацію, придатну для сприймання комп”ютером.
Таке джерело інформації буде характеризуватись алфавітом - кількістю можливих комбінацій, що можуть з”являтись на його виході. Для прикладу, якщо одиницею інформації буде вважатись байт і будуть використовуватись всі комбінації бітів, то алфавіт такого джерела буде становити 256 символів.
Крім того, таке джерело можна описати за допомогою декількох характеристик, серед яких є наступні:
Ентропія джерела Н(х) виступає кількісною мірою різноманітності повідомлень, що видаються джерелом і є його головною характеристикою. Чим вища різноманітність алфавіту Х повідомлень і порядку їх появи, тим більша ентропія Н(х).
З іншої сторони, Н(х)=0, якщо одне з повідомлень видається постійно, а поява інших повідомлень неможлива.
Ентропія Н(х) визначає середню кількість двійкових знаків, необхідну для кодування двійкових символів джерела. Для прикладу, якщо алфавітом є літери російської мови - N=32=2 5 і вони передаються рівномірно й незалежно, то Н(х)=5 біт.
Якщо ж символи передаються нерівновномірно і не незалежно, то ентропія джерела буде нижче своєї максимальної величини
В цьому випадку можливим є більш економічне кодування. При цьому на кожний вихідний символ всередньому буде затрачено n*=Н(х) символів коду. Для характеристики коефіцієнту стистку який можна досягнути, використовується коефіцієнт надлишковості. Для характристики досягнутого ступеню стиску на практиці застосовуютья так званий коефіцієнт стиску Кст- відношення початкового розміру даних до розміру в стиснутому вигляді. Тобто, джерело, як правило, має надлишковість, використовуючи яку в деякій мірі можна говорити про те, яке ж джерело передає дані.

Введемо ще кілька понять.
Джерело текстових повідомлень - це джерело повідомлень, алафавіт якого дорівнює алфавіту мови + розділові знаки + кілька службових символів і характеристики якого відповідають статистичним характеристикам вибраного текстового файлу.
Джерело бінарної інформації - це джерело інформації з повним алфавітом - 256 символів. Прикладом такого джерела виступають ЕХЕ-файли - виконувані модулі, в яких, як правило,є всі символи алфавіту.
Джерело графічної інформації - це джерело інформації, повідомлення якого несуть інформацію про колір точок зображення. В якості такого джерела виступає *.РСХ або *.ВМР файлчи файли любого графічного формату.
Такий вибір джерел інформації зумовлений тим, що саме вони являють собою головні на даний час види компютерної інформації, а саме: текстові дані, виконувані модулі, графічні зображення. І тому саме для таких випадків доцільно досліджувати вплив DES на інформацію в плані якісного захисту.

ХІД РОБОТИ

  1. Ознайомитись з теоретичною частиною лабораторної роботи.
  2. Запустити оболонку і запустити лабораторну роботу №4.
  3. Зашифрувати за допомогою облонки використовуючи кілька різних ключів джерело текстової інформації і зробити висновки про зміни статистичних параметрів і якість шифрування. Результати занести в таблицю.
  4. Використавши попереднє стиснення інформації зашифрувати за допомогою облонки використовуючи кілька різних ключів джерело текстової інформації і зробити висновки про зміни статистичних параметрів і якість шифрування. Результати занести в таблицю.
  5. Зашифрувати за допомогою облонки використовуючи кілька різних ключів джерело бінарної інформації і зробити висновки про зміни статистичних параметрів і якість шифрування. Результати занести в таблицю.
  6. Використавши попереднє стиснення інформації зашифрувати за допомогою облонки використовуючи кілька різних ключів джерело бінарної інформації і зробити висновки про зміни статистичних параметрів і якість шифрування. Результати занести в таблицю.
  7. Зашифрувати за допомогою облонки використовуючи кілька різних ключів джерело графічної інформації і зробити висновки про зміни статистичних параметрів і якість шифрування. Результати занести в таблицю.
  8. Використавши попереднє стиснення інформації зашифрувати за допомогою облонки використовуючи кілька різних ключів джерело графічної інформації і зробити висновки про зміни статистичних параметрів і якість шифрування. Результати занести в таблицю.
  9. Зробити висновки про ефективність застосування DES до джерел різнотипної інформації. Зробити висновки про можливість криптоаналізу шифрограм, створених DES для різних типів інформації.

ВИСНОВОК

На цій лабораторній роботі, я ознайомився з різними джерелами інформації, а також дослідив ефективність шифрування за допомогою DES бінарної, текстової і графічної інформації. Як показав проведений експеримент, найменша надлишковість в джерелі бінарних послідовностей, але ентропія найбільша. Найменша ентропія в джерелі графічної інформації. Якщо збільшити алфавіт джерела і змінити ключ, змінюється ентропія і надлишковість.