Реализация и анализ быстродействия алгоритма шифрования и дешифрования шифра Цезаря Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

120

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

РЕАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ АЛГОРИТМА ШИФРОВАНИЯ

И ДЕШИФРОВАНИЯ ШИФРА ЦЕЗАРЯ

Карпов Дмитрий Викторович

старший преподаватель, Институт (НОЦ) систем управления и информационных технологий ФГБОУ ВПО

«Югорский Государственный Университет, г. Ханты-Мансийск, Россия

Абузярова Эльмира Ринатовна

студентка Института (НОЦ) систем управления и информационных технологий ФГБОУ ВПО «Югорский

Государственный Университет, г. Ханты-Мансийск, Россия

Ласкова Светлана Геннадьевна

студентка Института (НОЦ) систем управления и информационных технологий ФГБОУ ВПО «Югорский

Государственный Университет, г. Ханты-Мансийск, Россия

АННОТАЦИЯ

В работе рассматривается время шифрования методом Цезаря на персональных компьютерах с разными техническими характеристиками при использовании разработанной компьютерной программы, написанной на языке С+ + в среде программирования C++BuilderXE7.

ABSTRACT

The consider the time of encryption method for Caesar's on a personal computers with different technical specifications in the use of either the developed computer program written in C ++ programming environment in C ++ Builder XE7.

Ключевые слова: шифрование, метод Цезаря, компьютерная программа на языке С++.

Keywords: encryption, Caesar's method, a computer program written in C ++.

Компьютерная информация играет все более важную роль в нашей жизни, и все большую актуальность приобретают проблемы ее защиты. Одним из самых эффективных способов предотвратить захват и утечку ценной информации является шифрование. Оно необходимо для передачи информации по интернету (например, банковские операции), защите непосредственно компьютерных систем от несанкционированного доступа и т. п. [1, c. 17]

Наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства) информации называется криптография. Изначально криптография изучала методы шифрования информации - обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма и ключа в шифрованный

текст. Современная криптография включает в себя симметричные и асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации. [2, с. 9]

Цель работы - реализация и анализ быстродействия алгоритма шифрования и дешифрования шифра Цезаря.

Описание алгоритма. Если сопоставить каждому символу алфавита его порядковый номер (нумеруя с 0), то шифрование и дешифрование можно выразить формулами:

у = х + k (mod п) х = у — к (mod п), где x — символ открытого текста; y — символ шифрованного текста; n — мощность алфавита (кол-во символов), k — ключ (рис. 1).

Рисунок 1. Шифр Цезаря со сдвигом на 3 позиции

При шифровании отдельные части исходного текста с помощью ключа заменяются на какие-либо другие буквы, числа, символы и т.п. Если к шифрованному символу вновь применить операцию с тем же ключом, то результатом будет исходный символ.

Результаты работы. Для реализации шифра Цезаря использовалась среда программирования C++Builder XE7. Интерфейс разработанной компьютерной программа представлен на рисунке 2.

Сравнительный анализ выполнения программы проводился с использованием персональных компьютеров, имеющих разные технические характеристики (табл. 1).

В качестве исходных данных использовался текст, содержащий буквы и специальные символы. Размер текста - 50; 250; 500; 1000 и 2000 символов.

Лучшее время выполнения шифрования отмечалось во всех экспериментах на персональном компьютере № 1, а медленнее всех - на персональном компьютере № 5 (рис. 3).

Заключение. Разработанная программа на языке С++, работающая в двух режимах, позволяет корректно шифровать и дешифровать текст методом Цезаря.

Время выполнения алгоритма зависит от размера исходных данных. Время шифрования небольших текстов

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

121

объемом до 100-200 символов мало зависит от техниче- становиться существенно меньше при использовании бо-ских характеристик компьютера. В дальнейшем, с увели- лее мощного процессора. чением объема текста, время выполнения шифрования

Рисунок 2. Интерфейс разработанной программы для реализации шифра Цезаря на языке С++

Технические характеристики тестируемых компьютеров

№ ПК Техничеекие характеристнки ПК

1 Процессор: Уст впоалснидд гчмлть (ОЗУ* Intel(TQ Core(TM) i7 -4700MQ CPU О 2^0GHz MOGHz 8.00 ГБ

2'.; Процессор: Установленная память (ОЗУ): lntel(R) Core(TM) J5-3230M CPU <S> 2.60GHz 2.60 GHz 4,00 ГБ (3,82 ГБ доступно)

' ~ Процессор: Установленная память (ОЗУ): Intel(R) CorefTM) i5*3337U CPU © 1.80GHz 1.80 GHz 6,00 ГБ (5,89 ГБ доступно)

4. Процессор: Установленная память (ОЗУ): Intel(R) Core(TM) i5-2430M CPU © 2.40GHz 2.40 GHz 6,00 ГБ

5: Процессор: Установленная память (ОЗУ): AMD E1-2500 APU with Radeon(TM) HD Graphics 1.40 GHz 4,00 ГБ (3,44 ГБ доступно)

Таблица 1

Рисунок 3. Время выполнения шифрования на персональных компьютерах, имеющих разные технические

характеристики

Список литературы

1. М. А. Иванов. Криптография. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях: учеб. пособие. М.: Кудиц - Образ,

2001. — 363 с.

2. Мао Венбо. Современная криптография: теория и практика.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. — 768 с

ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМА ВУ ДЛЯ РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧИ РАСТЕРИЗАЦИИ

Лебедев Виктор Михайлович

Доцент, канд. техн. наук, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва

Кольцов Андрей Владимирович Магистрант, Институт математики и информационных технологий, г Омск