Зертханалық жұмыс №1. Ақпаратты қорғаудың қазіргі заманғы қауіпсіздік жүйесін құру әдістемесі

Компьютерлендіру өзімен бірге өте үлкен мәселелер тобын алын келеді. Бұлардың бірі ақпаратты өңдеу және тарату жүйесінде кондифенциалды ақпаратты қауіпсіздікпен қамтамасыз ету. Бұл мәселені шешу үшін ақпаратты қорғаудың криптографиялық әдісі, яғни мәліметтерді арнайы шифрлеу, кодтау немесе басқалау түрлендіру әдістері өте кең қолданылады.

Бір абонент екінші абонентке хабарламаны құпияланбаған байланыс каналымен береді, оны жол-жөнекей қарақшыны тыңдау арқылы ұрлап алуы мүмкін. Қарақшының мұндағы мақсаты басйланыс құпиялығын бұзу және құпия ақпараттан пайда түсіру. Барлық мұндай жағдайларда, егер қарақшылар ұрлаған хабарламадардың аз мазмұны түсініксіз болса, онда бұл үлкен жетістік болар еді. Хабарламаның түп-нұсқасы мәтін түрінде берілуі мүмкін. Содан кейін жөнелтуші бұл мәтінді шифрлейді. Нәтижесінде, сенімсіз байланыс каналы арқылы жөнелтуге болатын криптекст алуға болады болады. Соңында, қабылдаушы өзіне түскен криптотексті кері шифрлейді, соңында бастапқы мәтінді алады. Осыған орай, жөнелтуші әрекеті: бастапқы мәтінді шифрлеу және криптекст алу, ал қабылдаушы әрекеті керісінше, криптотексті кері шифрлеу және бастапқы мәтінді алу. Ақпаратты қорғаудың қазіргі заманы криптографиялық жүйесін тұрғызу ақпараттық хабарламалардың әртүрлі әдістерін қолдануға негізделген. Өз кезегінде бұл әдістер шифрлеу кліттерін қолдану мінездемелері бойынша бөлінеді. Кілтті қолдану мәнездемесі бойынша криптографиялыұ және біркелкі (симметриялы, құпия кілтті), екікілтті (симметриялы емес ашық кілтті немесе ашық кілтті) және құрама (симметриялы және симметриялы емес кілттер комбинациясы) болып бөлінеді.

Біркілтті криптографиялық жүйе – ақпаратты қорғаудың классикалық жүйесі болып табылады. Берілген жүйедегі шифрлеу және кері шифрлеу процесін келесі үлгіде ұсынуға болады:

У-шифрленген текст -құпия кілт -шифрлеу функциясы

-кері шифрлеу функциясы.

Бізге белгілі барлық біркілтті криптографиялық жүйе шифрлеу әдісі бойынша блоктық ағымдық және комбинирленген болып бөлінеді. Біркілтті блокты шифрлеу топқа бөлінеді: ауыстырып қойып шифрлеу ауысытырп шифрлеу құрама шифрлеу. Қарапайым ауыстырып қойып шифрлеу таңдалып алынған кілтті ауыстырып қоюға сәйкес мәтіннің регулярды үлгіде реттелген әріптер тобын ұсынады. Қолмен шифрлеу үшін мұндай шифрлерді қолданудың өте көп мысалы белгілі. Мұндай жағдайда қарапайым шифрлеуші процедуралар беретін арнайы кестелер өте жиі қолданылған. Мұнда хабарламадағы әріптерді ауыстырып қоюды белгілейтін кесте кілті және фраза немесе кестенің басқа арнаы ерекшеліктері болып табылады.

Мысалға: Юстас Алексу встречайте сводного

Осыны кесте түрінде жазайық.

Ю	А	У	Е	Е	Н
С	Л	В	Ч	С	О
Т	Е	С	А	Б	Г
А	К	Т	И	Я	О
С	С	Р	Т	З	Ъ

Хабарлама мәтіні бос орынды ескермей, бағана бойынша жазылады. Егер соңғы бағана толмай қалған болса, онда ол кез-келген әріппен толтырылады. Шифрленген хабаралама алу үшін бастапқы мәтін қатармен оқылады және топтоп болып жазылады. Мысалы 5 сан бойынша. Күрделі ауыстырып қою шифрін қолданған кезде тек қатремн ғана емес, бағана бойынша да орнатулар орындалады. Ауыстырып шифрі жабық мәтін белгілерін басқа белгілермен немесе символдармен ауыстыруда, алдынала анықталған ережелер көмегімен түрлендіріледі.

Таңбалардың реті анықталған жиыны алфавит деп аталады. Алфавиттің бірнеше мысалдары бар.

1. Орыстың жазба алфавиті А,Б,В,Г,.... Э,Ю,Я.

2. Морзе алфавиті

3. Араб әріптің алфавиті 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Бұл мысалдарда бір алфавиттің таңбалары келесі алфавитке ауыстырып алатынын көруге болады.

4. Екілік сандар алфавиті: 0 1

5. Латын жазба алфавиті A,B,C,D,..Y,Z7

6. Ример сандар алфавиті I, V, X, L, C, D, M, 1,5, 10,50,100,500

7. Алгоритмдерді бейнелеуге арналған блок схемалар алфавиті

Кодтау және декодтау. Бір алфавит символынан 2-ші алфавит символына ауыстыру код деп

аталады. Хабарламаларды қайта қалпына келтіру-перекодировка (декодтау) деп аталады. Кодтау және декодтау құралдарын ЭЕМ құрылғысында кодтаушы және декодтаушы деп атайды.

хабар

Трасиме коды

А-111	G-131	M-221	S-311	Y-331
В-112	H-132	N-222	T-312	Z-332
С-113	I-133	O-223	U-313	.-333
D-121	J-211	P-231	V-321
Е-122	K-212	Q-232	W-322
Ғ-123	L-213	R-233	X-323

Трасиме тең өлшемді код, ал Морзе әліппесі тең өлшемді емес код болып табылады.

Кодты әдістерінің бірі.

Кодты алмастыру әдісі

А а д ғ н б і д А а д ғ н б і д қ т ы а

қ т ы а і і б ы і і б ы г т ң у с к о ъ

г т ң у с к о ъ а а о п у н л ъ

а а о п у н л ъ р р р ә н н а ъ 5*8

р р р ә н н а ъ

Цезарь әдісі

Бұл әдісте латын әліппесіне әрбір әрпі рет саны бойынша 3-ші әріппен ауыстырылған. Біз мысал келтіре отырып, 5 әріппен ауыстырамыз.

А Б В Г Д Е І Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Я Ш Щ Ғ Ы Ь

Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т Д 0 Х Ц Я Ш Щ Ы Б Э Ю Я А

Э Ю Я –негізгі әліппе.

Вижинер әдісі

Вижинер әдісінің негізінде таңдап алынған алфавит әріптерден құрастырылған

Rx n таблицасы жатады. Мұндағы Rx n таңдап алынған алфавиттегі символдар саны. R-32 орыс алфавитінің бас әрпінің белгілері.

Негізгі таблица

А Б В Г Д Е Ж ....... Э Ю Я

Б В Г Д Е Ж З ........ Э Ю Я –А

В Г Д Е Ж З И ....... Э Ю Я –АВ

...................................................

...................................................

...................................................

- А Б В Г Д Е Ж ...... Я

А Б В Г Д У Ж З... Я-

Шифрлеу жұмысын атқару үшін кілт ретінде аз әріптерден тұратын құрамында қайталанатын әріптері жоқ бір сөз таңдалады. Мысалға: ЗОНД.

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н С Т У Ф Э Я Ю Ъ Ь Ч Ш Щ

Диффи Хеллман әдісі

1976ж Диффи және Хелман ұсынған бұл әдіс криптгорафиялық жұмыстарға арналған әдістің алгоритмі келтірілген. Осы әдіске негіз болатын ашық кіли арқылы берілетін берілгендерді криптгорафиялық қорғаудың кең тараған әдісі RSA – ғалымдардың фамилияларының бас әріптерінен құралған.

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	А	В	С	Д	Е	Ғ
0	0	0	0	0					А	Р				Р
1	0	0	0	1					Б	С
2	0	0	1	0					В	Т
3	0	0	1	1					Ғ	Д
4	0	1	0	0					Д	Ф
5	0	1	0	1					Е	Х
6	0	1	1	0					Ж	И
7	0	1	1	1					З	Ч
8	1	0	0	0					И	Ш			И
9	1	0	0	1					Й	Щ
А	1	0	1	0					К	Ъ
В	1	0	1	0					Л	Ы
С	1	1	0	0					М	Ь			Н
Д	1	1	0	1					Н	Э
Е	1	1	1	0					О	Ю
Ғ	1	1	1	1					П	Я

Мысалы Друг сөзін алайық. Д-84 (1-баған мәні, 2-қатар саны қиылысатын) Р-90, У-93, Г-83.

Енді кодын табамыз: 84- 8:1000, 4:0100. 90- 9:1001, 0:0000. 93- 9:1001, 3:0011. 83- 8:1000, 3:0011.

Енді АА болса коды А:1010, А:1010, сонда А-1010 1010.

84- 1000 0100

10101010 хoz-сәйкестік амалын келтіреміз.

11010001

Д 1

Яғни Д әрпінің коды Д1, осылайша

Р - 10010000

10101010 яғни Р әрпі –С5

11000101

С 5

У - 10010011 Г- 10000011

10101010 10101010

11000110 11010110

С 6 Д 6

Сонымен Друг сөзі Д1 С5 С6 Д6

Керісінше

1. 11000101

10101010 90-Р әрпінің коды

10011000

9 0

2. 11010001

10101010 84-Д әрпінің коды

10000100

8. 4

3. 11000110

10101010 93-У әрпінің коды

10010011

8. 3

4. 11010110

10101010 83-Г әрпінің коды

10000011

8 3

RSA-әдісі, RSA әдісімен шифр

Зертханалық жұмыс №2

Парольді аутентификациялау негізінде пайдаланушы өкілеттігіне шек қою бағдарламасын өңдеу

1. Жұмыстың мақсаты. Парольді аутентификациялау негізінде пайдаланушы өкілетігіне шек қою бағдарламаны өңдеу тәсілімен танысу, ондай бағдарлама екі тәртіп бойынша қамсыздандыру тиісті: ADMIN атты әкімшілік және күнделікті пайдаланушы.

2. Жұмыстың оындалу реті

1. Тақырып бойынша теориялық кіріспені зерттеу.

2. Зертханалық жұмыстағы тапсырманы жүйелі түрде орындау.

3. Мысалда орындау арқылы тапсырманы тексеру.

4. Зертханалық жұмыстың есептік нәтижесін жасау және оны тапсыру.

3. Зертханалық жұмыстың тапсырмалары

1. Әкімшілік тәртібінде бағдарлама келесі функцияларды қолдауы тиіс (паролді дұрыс қолданылуы бойынша)

• әкімшілік паролін ауыстыру (ескі парольді дұрыс қолданғанда);

• тіркелген тізімнен пайдаланушы атын және олардың параметрлерін қарау;

• тізімге жаңа пайдаланушы атын бос парольмен тіркеу (ұзындығы нөлдік жолдан);

• берілген аттары бар пайдаланушы жұмыс мүмкіндігін блокировка жасау;

• пайдалаушы паролдеріне шек қою немесе алып тастау;

• бағдарлама жұмысын аяқтау.

2. Пайдалаушының паролін ауыстыру тәртібі бойынша тек қана әдеттегі функциялық бағдарламаға сүйенуі тиіс, және жұмыстың аяқталуы.

3. Арнайы бағдарламалық терезеге кіргеннен кейін пайдаланушыдан оның атын және енгізетін паролін сұрайды. Парольді енгізгеннен кейін экранға әрқашан оның символы ‘*’ символымен ауысып тұрады.

4. Пароль жоқ болған кезде енгізілген атты қайта енгізу мүмкіншілігі әкімшілікте тіркелген пайдаланушы тізімінде пайдаланушы аты кіру терезесінде бағдарлама пайдаланушыға лайықты ақпаратлама беруі тиіс немесе жұмыстың аяқталуы.

5. Егерде парольді дұрыс енгізбеген жағдайда бағдарлама міндетті түрде қажетті ақпаратлама береді, және пайдалаушыға парольді қайта енгізуіне мүмкіндік береді. Егер де парольді үш рет дұрыс енгізбесе бағдарлама аяқталуы тиіс.

6. Ең алғашқыда парольді енгізеді де және паролді қайта енгізеді пайдаланушы одан кейін бағдарлама пайдаланушыға енгізілген парольді растайтынын сұрауы тиіс.

7. Пайдаланушының тіркелген ақпаратты, парольі, блокировка болмаған кезде орындаған жұмыстары. арнайы бағдарламалық файлда сақталуы тиіс.

4. Бағдарлама диалогтық түрлерінің мүмкін түрі

Бағдарламаға кіру терезесі

Password Dialog үлгісі (шаблоны), File| New| Dialogs команданың көмегімен таңдалған Borland Delphi немесе Borland С++ Builder жүйелік программасы негізінде жасауға болады.

Терезедегі кезекті пароль

«Көне пароль» формаға қосылатын жазу және жұмыс істейтін парольді тіркелетін жолдар үшін енгізеді.

Жаңа пайдаланушыны терезеге қосу

Көруге арналған басқару элементтерінің түріне қосылу үшін және жаңа есептік жазуға арналған қондырғыларды администр параметрінің мағыналарын өзгертуі мүмкін. (Қойылған кілтің блокирвка болуына шек қоюлады)

Есептік жазуларды қарау терезесі (редакциялау)

«Алдындағыға» кнопка қосу мүмкін алдындағы есептік жазуларға арналған немесе пайдаланушы есептік жазуларды көруге және олардың параметрлері бір терезеде бағдарламалық жүйелері компоненттер арқылы Borland Delphi немесе Borland С++ Builder

5. Жеке тапсырма нұсқаулары

(қойылған паролге шек қоюлар)

1. Ұзындық қысқа емес ұзындық қондырылған администратор және пайдаланушының сақталған есептік жазулары

2. Мәтіндік жол және бас әріптер

3. Әріптері және сандары

4. Әріптері және тыныс белгілері

5. Сандар және тыныс белгілері

6. Әріптер және арифметикалық операциялық белгілері

7. Сандар және арифметикалық операциялық белгілері

8. латын әріптері және

9. Әріптер, сандар және тыныс белгілері

10. Латын әріптері, кириллициялық символдары және сандар

11. Латын әріптері, кириллициялық символдары және тыныс белгілері

12. Мәтіндік жол және бас әріптер сонымен қатар сандар

13. Мәтіндік жол және бас әріптер сонымен қатар тыныс белгілер

14. Мәтіндік жол және бас әріптер сонымен қатар арифметикалық операциялық белгілері

15. Латын әріптері, кириллициялық символдары және арифметикалық операциялық белгілері

16. Әріптер ,сандар және арифметикалық операциялық белгілері

17. Әріптер тыныс белгілер және арифметикалық операциялық белгілері

18. Сандар, тыныс белгілер және арифметикалық операциялық белгілері

19. Қайталанатын символдардың жоқтығы.

20. Әріптердің алмасуы, сандар тағы да әріптер

21. Әріптердің алмасуы, тыныс белгілер тағы да әріптер