O’zbekiston respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti samarqand filliali

Ochiq matn belgilarining o’rni biror qoidaga ko’ra o’zaro almashtiriladi. Bunda ochiq matnda ishtirok etkan belgilar shifrmatnda ham ishtirok etib, faqat ularning o’rni almashgan xolda bo’ladi.
Polibiy kvadrat.
Birinchi oddiy almashtirish shifrlaridan biri bu Polibiya kvadrati deb ataladi. Bizning eramizdan ikki asr oldin yunon yozuvchisi va tarixchisi Polibiy shifrlash uchun tasodifiy tartibda yunon alifbosi harflari bilan to'ldirilgan 5x5 kvadrat jadvalni ixtiro qildi (1-rasm).

l	e	u	w	g
r	x	d	s	o
m	h	b	z	t
y	p	0	a	c
%	n		j	i

Polibiya kvadrati 24 ta yunoncha harf va tasodifiy bo'sh joy bilan to'ldirilgan
Shifrlash jarayonida ochiq matnning navbatdagi harfi ushbu Polibiya kvadratida topilgan va uning ostida bir xil ustunda joylashgan harf shifrlangan matnga yozilgan. Agar matnning harfi jadvalning pastki qatorida bo'lsa, shifrlangan matn uchun xuddi shu ustunning eng yuqori harfi olingan. Masalan, so'z uchun shifrlangan matn olinadi.
Polibiya kvadrati kontseptsiyasi samarali bo'lib chiqdi va keyingi davr kriptotizimlarida qo'llanilishini topdi.
Sezar shifrlash tizimi
Sezar shifrlash oddiy almashtirish shifrining (bitta alifboli almashtirish) alohida holatidir. Ushbu shifr o'z nomini Rim imperatori Gay Yuliy Tsezardan oldi, u ushbu shifrni Tsitseron bilan yozishmalarda ishlatgan (miloddan avvalgi 50-yillar). Dastlabki matnni shifrlashda har bir harf quyidagi qoidaga muvofiq bir xil alifbodagi boshqa harf bilan almashtirildi. O'zgartirish harfi alifbo tartibida asl harfdan K harfiga o'tish orqali aniqlandi. Alifboning oxiriga yetganda, uning boshlanishiga tsiklik o'tish amalga oshirildi. Tsezar K = 3 ofset bilan almashtirish shifridan foydalangan. Bunday almashtirish shifrini mos keladigan ochiq matn va shifrlangan harf juftlarini o'z ichiga olgan almashtirish jadvali orqali berish mumkin. K=3 uchun mumkin bo'lgan almashtirishlar to'plami Jadvalda ko'rsatilgan.
2-jadval Bitta alifbodagi almashtirishlar (K = 3, m = 26)

AD _ _	JM _ _	S ® V
B ® E	K ® N	T ® V
C ® F	LO _ _	U X _
D ® G	M ® P	V ® Y
E ® H	N ® Q	W ® Z
F ® I	O ® R	X ® A
G ® J	P ® S	Y ® B
N ® K	QT _ _	Z ® C
Men ® L	R ® U

Sezar usulida almashtiruvchi xarflar k va siljish bilan aniqlanadi. Yuliy Sezar bevosita k = 3 bo'lganda ushbu usuldan foylalangan.
k = 3 bo'lganda va alifbodagi harflar m = 26 ta bo'lganda quyidagi jalval hosil qilinadi:
Misol: Matn sifatida KOMPUTER so'zini oladigan bo'lsak, Sezar usuli natijasida quyidagi shifrlangan yozuv hosil bo'ladi: NRPSBXHU.
Sezar usulining kamchiligi bu bir xil harflarning o'z navbatida, bir xil harflarga almashishidir.
Hozirgi vaqtda kompyuter tarmoqlarida tijorat axborotlari bilan almashishda uchta asosiy algoritmlar, ya'ni DES, CLIPPER va PGP algoritmlari qo'llanilmoqda. DES va CLIPPER algoritmlari integral sxemalarda amalga oshiriladi. DES algoritmining kriptomustahkamligini quyidagi misol orqali xam baholash mumkin: 10 mln. AQSh dollari xarajat qilinganda DES shifrlash ochish uchun 21 minut, 100 mln, AQSh dollari xarajat kilinganda esa 2 minut sarflanadi. CLIPPER tizimi SKIPJACK shifrlash algoritmini o'z ichiga oladi va bu algoritm DES algoritmidan 16 mln, marta kuchlirokdir.
PGP algoritmi esa 1991 yilda Filipp Simmerman (AQSh) tomonidan yozilgan va elektron pochta orqali kuzatiladigan xabarlarni shifrlash uchun ishlatiladigan PGP dasturlar paketi yordamida amalga oshiriladi, FGP dasturiy vositalari Internet tarmog'ida elektron pochta orqali axborot jo'natuvchi foydalanuvchilar tomonidan shifrlash maqsadida keng foydalanilmoqda.
PGP (Pretty Good Privacy) kriptografiya dasturining algoritmi kalitli, ochiq va yopiq bo'ladi. Ochiq kalit quyidagicha ko'rinishni olishi mumkin:
Ushbu ochiq kalit bevosita Web sahifalarda yoki elektron pochta orqali ochiqchasiga yuborilishi mumkin. Ochiq kalitdan foydalangan jo'natilgan shifrli axborotni axborot yuborilgan manzil egasidan boshqa shaxs o'qiy olmaydi. PGP orqali shifrlangan axborotlarni ochish uchun, superkompyuterlar ishlatilganda bir asr ham kamlik qilishi mumkin.
Bulardan tashqari, axborotlarni tasvirlarda va tovushlarda yashirish dasturlari ham mavjud. Masalan, S-toots dasturi axborotlarni BMP, GIF, WAV kengaytmali fayllarda saqlash uchun qo'llaniladi. Kundalik jarayonda foydalanuvchilar ofis dasturlari va arxivatorlarni qo'llab kelishadi. Arxivatorlar, masalan PkZip dasturida ma'lumotlarni parol yordamida shifrlash mumkin. Ushbu fayllarni ochganda ikkita, ya'ni lug'atli va to'g'ridan-to'g'ri usuldan foydalanishadi. Lug'atli usulda bevosita maxsus fayldan so'zlar parol o'rniga qo'yib tekshiriladi, to'g'ridan-to'g'ri usulda esa bevosita belgilar kombinatsiyasi tuzilib, parol o'rniga qo'yib tekishriladi.
Keling, bob boshida keltirilgan tushunchalar asosida oddiy almashtirish shifrini (almashtirish) matematik tahlil qilamiz.
Alfavit almashtirish p dan ga birma-bir xaritalashdir :