Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги наманган муҳандислик педагогика институти

Бир калитли криптографик системалар
Блокли шифрлар
Одатда, хабарнинг очиқ матни ихтиёрий узунликка эга бўлади. Гоҳида унинг етарли даражада катта ҳажмга эга бўлишини эътиборга олиб, у фиксирланган (ўзгармас) узунликдаги майда блокларга бўлинади. Бу блоклар матнлари бир-бирига боғлиқ бўлмаган ҳолда алоҳида-алоҳида шифрланади.
Ягона калитга эга блокли шифрлар 3 гуруҳга бўлинади:
-ўрнини алмаштириш шифрлари;
-ўрнига қўйиш шифрлари;
-қўшма шифрлар.
Символлар кетма-кетлиги тартибини ўзгартириш йўли билан хабар мазмунини йўқотишга мўлжалланган ўрнини алмаштириш шифрларидан фойдаланишда очиқ матн белгилари берилган блок чегарасида бир нечта қоида (калит) бўйича алмаштирилади. Бунинг натижасида уларнинг жойлашиш тартиби ва информациянинг мазмуни бузилади. Бунда оддий ва мураккаб ўрин алмаштириш шифрлари фарқланади.


Оддий ўрин алмаштириш шифрлари
Оддий ўрин алмаштириш шифрлари танланган ўрин алмаштириш калити (қоидаси) га мос ҳолда матндаги ҳарфлар гуруҳини қайта тартиблайди. Бунинг учун оддий шифрлаш процедура (калит)ларини берувчи махсус жадваллардан фойдаланилоди. Унга кўра хабардаги ҳарфлар ўрнини алмаштириш амалга оширилган. Бундай жадвалдаги калит сифатида жадвал ўлчамлари ҳамда алмаштириш ёки жадвалнинг бошқа махсус хусусиятларини берувчи ибора (фраза)лар хизмат қилади.
Оддий ўрин алмаштириш шифрига мисол 8-расмда келтирилган.

Устунлар

Б	И	А	Т	У	А
+аторлар А	Р	К	Е	Ч	М
Ҳ	Н	У	Т	Р	И
О	И	Л	Д	А	З
Д	Ф	Ь	А	Т	Ъ

БИАТУА АРКЕЧМ ҲНУТРИ ОИЛДАЗ ДФЬАТЪ

8-расм. Оддий ўрин алмаштириш шифри

8-расмдан кўриниб турибдики, “Баҳодирни факультетда учратамиз” хабарини шифрлаш учун уни 5 қатор ва 6 устундан иборат жадвал кўринишида ёзиб оламиз. Хабар матни бўш жой қолдирмасдан устунлар бўйича ёзилади. Агарда охирги устун тўлмай қолса, уни ихтиёрий ҳарф билан тўлдириш мумкин. Шифрланган хабарни олиш учун берилган матн қатор бўйича чапдан ўнгга қараб ўқилади ва гуруҳлаб ёзилади (ушбу ҳолатда 5 та рақамли гуруҳ). Охирги процедура шифрлаш жараёнига тааллуқли бўлмай, балки маъноси йўқолган матнни қулай ёзиш учун бажарилади. Бундай матнни аслига тиклаш учун жадвалнинг ўлчами - қатор ва устунлар сонидан иборат калитни билиш лозим.

Амалда кўпроқ ишлатиладиган, юқоридаги усулга ўхшаш шифрлашнинг яна бир усулини кўриб ўтамиз. У шу билан фарқланадики, жадвал устун ва сатрларининг ўрни калит сўз бўйича алмаштирилади. Ушбу ҳолда ибора ёки жадвал қаторидаги сонлар наборидан калит сифатида фойдаланилади.
Шифрлашда шифрланадиган матн кетма-кет қаторлар бўйича ёзилади ва символлар қайтарилмайди. Калитни эслаб қолишни осонлаштириш учун калит сўздан фойдаланилади. Унинг ҳарфлари алфавитдаги ўрнига қараб номерланади ва у ўрин алмаштириш қоидасини беради.
9-расмда оддий ўрин алмаштиридан фойдаланилган шифрлаш жараёни келтирилган.
“Мажлис эртага ўтказилади” хабарини шифрлаш талаб қилинсин.
Бу хабарни шифрлаш учун сўзлар орасига бўш жой қолдирмасдан ёзиб оламиз ва 52134 номерли калит танлаймиз. Ушбу 5 та рақамдан ташкил топган калитга кўра ҳамма информацион хабарни 5 та ҳарфдан ташкил топадиган блокларга бўламиз. Бўлишдан сўнг бизда 4 та 5 ҳарфдан иборат тўлиқ блок ва 1 та 2 ҳарфдан иборат блок ҳосил бўлади.



расм. Оддий ўрин алмаштириш шифри.

Бундай ҳолатда охирги ҳарфлар гуруҳи блок тўлгунча ихтиёрий символлар билан тўлдирилади. Бизнинг мисолда 3 та ҳарф етишмайди. Шунинг учун ихтиёрий ў, қ, ғ ҳарфлари билан блокни тўлдирамиз.

Кейин 52134 калитидан фойдаланиб, берилган очиқ матндаги ҳарфларнинг ўрни алмаштирилади. Масалан, калитнинг биринчи рақами -5. Бу шуни кўрсатадики, янги ҳосил бўлаётган шифрланган блокнинг биринчи хонасига очиқ матн биринчи блокидан 5 рақамига мос ҳарф ёзилади. Калитнинг иккинчи рақами - 2, демак, шифрланган матнинг иккинчи ҳарфи очиқ матн блокидаги иккинчи ҳарф - А бўлади. Шифрлаш шу тарзда кетма-кет давом этади.
Ниҳоят, ҳамма блокларда ўрин алмаштириш ўтказилгандан сўнг, шифрланган матнни оламиз. Уни ўқиб, дастлабки матндан ҳеч қандай маъно қолмаганлигига ишонч ҳосил қиламиз.
Калитни эслаб қолишни осонлаштириш мақсадида калит сўз ишлатилади. Берилган ҳолда бу сўз - “НЕГИЗ”. Унда калитдаги 1 рақами Г ҳарфига мос, яъни бу сўзда келаётган ҳарфлар ичида алфавитда биринчи ҳарф ҳисобланади. 2 рақамига эса Е ҳарфи мос келади ва ҳоказо.
Худди шу хабарни 5 та қатор ва 5 та устундан иборат (калит сўз узунлигича) жадвал ёрдамида ҳам шифрлаш мумкин. Берилган матн устунлар бўйича ёзилади ва жадвал ҳолатига келади (10-расм).

Калит Н	Е	Г	И	З		Г	Е	И	З	Н
5	2	1	3	4		1	2	3	4	5
М	С	Г	А	Д		Г	С	А	Д	М
А	Э	А	З	И		А	Э	З	И	А
Ж	Р	Ў	И	Ў		Ў	Р	И	Ў	Ж
Л	Т	Т	Л	қ		Т	Т	Л	қ	Л
И	А	К	А	ғ		К	А	А	ғ	И