یعنی عملیات z= ایکس⊕ yاساساً به صورت بیتی (بیتی - نتیجه به بیت های همسایه بستگی ندارد). اگر فقط یکی از بیت های مربوطه 1 باشد، نتیجه 1 است. و اگر هر دو 0 یا هر دو 1 باشند، نتیجه 0 خواهد بود. اگر به نتیجه اعمال دقت کنید. XORبه دو عدد باینری، سپس می‌بینید که می‌توانیم یکی از عبارت‌ها را با استفاده از دومی بازیابی کنیم: ایکس= z⊕ yیا y= z⊕ ایکس.

از این می توان نتیجه گیری های زیر را گرفت: دانستن عدد yو اعمال کردن XORبه ایکس، خواهیم گرفت z. سپس، ما، دوباره با استفاده از y، ما از zشماره پشت ایکس. به این ترتیب می توانیم دنباله اعداد را تبدیل کنیم ( ایکس) منبه دنباله ( z) من. حالا می توانیم شماره را نام ببریم yکلید رمزگذاری (یا رمزگذاری). اگر شخصی کلید را نداند، نمی تواند دنباله اصلی اعداد را بازیابی کند ( ایکس) من. اما اگر ( ایکس) مننمایش بایتی از حروف متن است، سپس یک کاربر با تجربه قادر خواهد بود متن رمزگذاری شده را کرک کند. از آنجایی که هر حرف در متن رمزی با همان کد نشان داده می شود z، سپس با استفاده از فرهنگ لغت فرکانس، مهاجم قادر خواهد بود کلید رمزگذاری را محاسبه کند y، اگر متن رمزی به اندازه کافی طولانی در اختیار داشته باشد.

با توجه به ملاحظات اخیر، به این نتیجه می رسیم که رمزگذاری مستقیم متن ساده غیرممکن است. اول، عددی که فضا را نشان می‌دهد همچنان کلمات موجود در متن رمز را از هم جدا می‌کند. با برجسته کردن این عدد که اغلب اتفاق می افتد، کاربر حدس می زند که یک فضای رمزگذاری شده است. ثانیاً، حروف اضافه و حروف ربط کوتاه و مکرر نیز به کراکر در شناسایی کلید کمک می کند. بنابراین، موثرترین راه استفاده از یک کلید طولانی است که چندین حرف یا بهتر است بگوییم طول آن برابر با خود پیام باشد. بنابراین، اگر یک پیام نسبتا طولانی (حداقل 5-10 جمله) را با استفاده از یک کلید تصادفی با همان طول رمزگذاری کنیم، رمزگشایی چنین پیامی بسیار دشوار است. به عنوان مثال، اگر متن قبل از رمزگذاری با نوعی بایگانی فشرده شود، حتی می توان به نتایج اطمینان بالاتری نیز دست یافت. به علاوه، اگر پیام کوتاه باشد، می توانید دنباله های تصادفی از کاراکترها را به ابتدا و انتهای پیام اضافه کنید.

بنابراین، استحکام الگوریتم تنها به ویژگی های گامای تولید شده توسط ژنراتور بستگی دارد. اگر گاما فقط از صفر تشکیل شده باشد (مورد منحط)، در این صورت داده ها در طول رمزگذاری به هیچ وجه تغییر نمی کنند. اگر گاما دوره کوتاهی داشته باشد (مثلاً 32 بیت)، رمزگذاری به یک عملیات XOR با یک ثابت 32 بیتی کاهش می یابد. اگر گاما مجموعه‌ای تصادفی از بیت‌ها باشد که از هیچ الگوی پیروی نمی‌کند، نتیجه یک آنالوگ از یک پد رمزگذاری یکبار مصرف است که محافظت مطلق را فراهم می‌کند. البته، الگوریتم قطعی مورد استفاده در مولد گاما نمی تواند یک توالی واقعا تصادفی ایجاد کند. اگر دنباله قابل تکرار نباشد، پیام رمزگشایی نخواهد شد.

اگر دو پیام با استفاده از گامای یکسان رمزگذاری می شدند و یکی از پیام ها (یکی طولانی تر) می توانست به نحوی متن ساده را به دست آورد، در این صورت به دست آوردن متن ساده برای پیام دیگر آسان خواهد بود. با اعمال عملیات XOR بر روی متن ساده و متن رمز شده پیام اول، یک قطعه گاما به دست می آوریم. و با اعمال گاما روی متن رمزی پیام دوم، متن ساده آن را دریافت می کنیم. به همین دلیل است که هنگام رمزگذاری دو جریان یا پیام مختلف نباید اجازه داده شود از یک گاما استفاده شود.

اگر گاما مستقل از محتوای پیام تولید شود، چنین الگوریتم جریانی همزمان نامیده می شود. به طور معمول، در رمزهای جریان همزمان، یک کلید رمزگذاری برای تنظیم حالت داخلی اولیه مولد گاما استفاده می شود.

طبق تعریف، یک عملیات OR انحصاری دو بیتی، اقدامات نشان داده شده در جدول را انجام می دهد. 19.1.

جدول 19.1. انحصاری OR (XOY)

همچنین می توان آن را "عملیات عدم تطابق" نامید - خروجی زمانی منطقی است که مقادیر موجود در ورودی ها مطابقت نداشته باشند. از این تعریف به راحتی می توان ویژگی اصلی این عملیات را استنباط کرد: اگر دو بار روی یک عملوند یکسان اعمال شود، بدون توجه به مقدار عملوند دوم، تا زمانی که تغییر نکند، چیزی تغییر نخواهد کرد. این به ویژه در گرافیک کامپیوتری به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد: اگر ماسکی متشکل از همه واحدها (سفید خالص) را از طریق عملیات XOR روی پس زمینه اعمال کنید، تصویر در این مکان به رنگ وارونه می شود؛ هنگام تکرار همان عمل، همه چیز بدون تغییر بازیابی می شود (بنابراین، به ویژه، انتخاب راحت است (به فصل 10 مراجعه کنید).

این ویژگی اساس تقریباً همه الگوریتم های رمزگذاری است که گاهی اوقات می تواند بسیار پیچیده باشد، اما ما به این موضوع نمی پردازیم، بلکه سعی می کنیم این روش را به شکل اصلی خود اعمال کنیم. برای بررسی، می توانید از این روش ساده استفاده کنید. فرض کنید می خواهیم یک فایل متنی را رمزگذاری کنیم. از آنجایی که ما اسرار دیپلماتیک را پنهان نمی کنیم، طول معمول کلید در چنین مواردی از 8 کاراکتر (64 بیت) برای ما کافی است - این کافی است تا شکستن رمز با نیروی بی رحمانه در یک رایانه شخصی معمولی به یک کار "در حال پرواز" تبدیل شود. غیر قابل حل به عنوان مثال، کلید کلمه "yvre-vich" خواهد بود. در عمل، تحت هیچ شرایطی امکان ایجاد چنین کلیدهایی از نام خانوادگی شما وجود ندارد؛ همچنین نمی توانید از واژه های فرهنگ لغت، تاریخ، شماره تلفن استفاده کنید؛ ورنام همچنین نشان داد که برای رمزگذاری مؤثر، کلید باید کاملاً تصادفی باشد؛ این فقط در اینجا انجام می شود. به عنوان مثال ( بعداً در مورد نحوه تنظیم یک کلید تصادفی صحبت خواهیم کرد).

بیایید یک پروژه جدید (در پوشه Glaval9\l) به نام ProbaCrypt ایجاد کنیم و یک فایل را برای آزمایش در همان پوشه قرار دهیم. متن آهنگ "یک روز دنیا زیر ما خم می شود" را از رپرتوار A. Makarevich (در همان قالب متن فایل mashinavremeni.txt) با آکورد گرفتم، زیرا قالب بندی نسبتاً پیچیده این متن باعث می شود مثال واضح تر 3.

بیایید یک جزء یادداشت، یک گفتگوی OpenDialog و دو دکمه ایمیل Butt را در فرم قرار دهیم. در هدر Buttoni می نویسیم Encrypt، در هدر Buttoni - Decrypt. بیایید متغیرهای زیر را اعلام کنیم:

فرمل: TForml; fname,key:string; fi,fo:فایل بایت; i:integer; xb:byte;

هنگام ایجاد فرم، کلید و گفتگو را مقداردهی اولیه می کنیم:

روش TForml.FormCreate(فرستنده: TObject); کلید شروع:=’yvrevich";

OpenDialogl.InitialDir:=ExtractFiieDir(Application.ExeName); پایان؛

در دکمه کنترل کننده دکمه Buttonl ما کد نسبتا طولانی زیر را می نویسیم:

رویه TForml.ButtonlClick(فرستنده: TObject); /Encrypt/ OpenDialogl را شروع کنید. نام فایل:?= 11 ;(تمیز) OpenDialogl.Filter:=”; اگر OpenDialogl.Execute سپس fname:=OpenDialogl.FileName else خروج; assignfile (fi,fname);(فایل منبع مشخص شده I تلاش كردن

ریست (fi)؛ (اصل را باز کرد)بجز

خروج؛ (اگرنه باز می شود - خروج)پایان؛

assignfile(fo,ChangeFileExt(fname, 1.sec')) ; بازنویسی (fo);

خواندن (fi,xb)؛ (بایت اول را بخوانید)

Forml.Caption:='ProbaCrypt: '+ExtractFileName(fname);

/نامفایل - Vعنوان) Memol.Lines.Clear; Memol.Lines.Add ("صبر کنید...");

Application.ProcessMessages; Memol.Lines.Clear; در حالی که eof(fi) شروع نمی شود

xb:=xb xor ord(key[i]);(ما رمزگذاری می کنیم)

Memol.Text:=Kemol.Text+chi(xb);(خروجی به یادداشت)

نوشتن (fo,xb)؛ (نوشتن در فایل)

خواندن (fi,xb)؛ (اگر فایل در پایان است، خارج شوید)جز شکستن پایان؛ پایان؛ پایان؛

کلودفایل(fi) ;

پاک کردن (fi); (منبع را از بین ببرید)

فایل بسته (fo);

(رمزگذاری شده)پایان؛

در اینجا ما هر بایت از فایل منبع را با بایت های کلیدی به نوبه خود از طریق عملیات XOR اضافه می کنیم. وقتی کلید به پایان می رسد، دوباره با اولین کاراکتر آن شروع می کنیم. نتایج را در فایلی با پسوند sec (از "security") می نویسیم و آن را در Memoi خروجی می دهیم. ما دقیقاً همان عملیات را هنگام رمزگشایی انجام می دهیم، فقط با یک فایل رمزگذاری شده، در نتیجه فایل اصلی به طور کامل بازیابی می شود:

رویه TForml.Buttor.2Click(Sender: TObject); شروع(Pa دیجیتالی کردن j OpenDialogl.FileName:=”;(تمیز/ OpenDialogl.Filter: = '№4>poBaHHbie فایل| *.sec'; اگر OpenDialogl.Execute سپس fname:OpenDialogl.FileName else خارج شوید. assignfile (fi، fname)؛(به صورت رمزگذاری شده باز شد) تلاش كردن

ریست (fi)؛ به جز خروج؛ پایان؛

assignfile(fo,ChangeFileExt(fname, '.txt')); بازنویسی (fo);(رونویسی قبلی) خواندن (fi,xb)؛

Forml.Caption:='ProbaCrypt: '+ExtractFileNajne (fname) ;

!نام فایل – در headerj

Memol.Lines.Clear;

Memol.Lines.Add(1 صبر کنید...');

Application.ProcessMessages;(برای دیدن اخطار) Memol.Lines.Clear; در حالی که eof(fi) شروع نمی شودمطابق بالا تغییر می کند) برای i:=l به طول (کلید) شروع کنید

xb:=xb xor ord(keyU));

Memol.Text:=Memol.Text+chr(xb);

نوشتن (fo,xb)؛

خواندن (fi,xb)؛ جز شکستن پایان؛ پایان؛ پایان؛

کلوزفایل (fi); کلوزفایل(fo);(با رمزگذاری شده) پایان؛

لطفاً توجه داشته باشید که من فایل رمزگذاری شده را از بین نمی برم - در اصل، عملیات رمزگذاری را می توان هر تعداد بار روی متن رمزگذاری شده قبلی انجام داد، برای رمزگشایی آن نیز باید به همان تعداد بار تکرار شود، و این تکنیک اغلب انجام می شود. در الگوریتم های رمزگذاری "رسمی" استفاده می شود (فقط در این مورد، شما باید نام فایل رمزگذاری شده را به صورت دستی تغییر دهید یا برنامه را کمی تغییر دهید؛ در شکل فعلی آن، به شما اجازه نمی دهد یک فایل را هم برای رمزگشایی و هم برای رمزگذاری باز کنید. ). به طور طبیعی، روش رمزگذاری را می توان برای هر فایلی، نه فقط برای فایل های متنی، اعمال کرد.

یک نکته ظریف در ارتباط با از بین بردن نسخه اصلی وجود دارد - همانطور که می دانید، هنگام از بین بردن یک فایل دیسک، مانند ضبط موسیقی روی نوار مغناطیسی پاک نمی شود، بلکه به سادگی در ساختارهای هدر FAT فضایی که اشغال می کند مشخص می شود. به صورت رایگان (این تقریباً در NTFS نیز اتفاق می افتد). با این ویژگی بود که کار برنامه DOS Unerase وصل شد (اگر کسی به خاطر بیاورد که چیست). بنابراین، حتی اگر یک فایل را از سطل بازیافت حذف کنید (فایلی که از برنامه ما حذف شده است، اما به سطل بازیافت ختم نمی شود)، محتویات آن روی دیسک باقی می ماند تا زمانی که چیز دیگری در آنجا نوشته شود. بنابراین، مخصوصاً برای افراد پارانوئید، برنامه‌های رمزگذاری پیشرفته گزینه‌ای را ارائه می‌دهند که در آن تضمین می‌شود که فایل‌ها پس از پاک شدن از بین می‌روند؛ صفرها به جای آن‌ها نوشته می‌شوند. در مورد ما، برای انجام این کار، در اصل، کافی است، بدون بستن فایل، آن را با بایت هایی با مقدار صفر (یا هر چیز دیگری، اما بدون افزایش یا کاهش اندازه فایل) پر کنید، این را روی دیسک بنویسید (بستن فایل)، و سپس آن را از بین ببرید. درست است ، در ویندوز من نمی توانم تضمین 100٪ بدهم که دقیقاً در همان مکان نوشته شود ، بنابراین در چنین مواردی بهتر است از برنامه های "رسمی" استفاده کنید که به هر حال ردپای منبع را نه تنها در ناحیه ای از دیسک که در آن ذخیره شده است، و همچنین در فایل SWAP ویندوز، اگر در آنجا باقی مانده باشند.

در مورد تولید کلیدهای تصادفی، در اینجا یک راه وجود دارد. من پیاده سازی را به طور کامل نشان نمی دهم، زیرا ساده است. مولد اعداد شبه تصادفی در دلفی (و نه تنها در دلفی) به صورت زیر طراحی شده است: شماره اولیه مولد از طریق متغیر RandSeea تنظیم می شود (اما به طور پیش فرض 0 است). سپس تابع Random، وقتی به صورت متوالی به آن دسترسی پیدا کرد، همیشه همان مجموعه اعداد را برمی گرداند، صرف نظر از اینکه چه برنامه ای و چه زمانی از آن استفاده می کنیم. از این رو روش - شما چنین ژنراتوری را در برنامه نصب می کنید و به عنوان مثال، یک کلید بر اساس آن ایجاد می کنید. به این ترتیب می توانید یک مجموعه کاراکتر تصادفی 16 بایتی (128 بیتی) ایجاد کنید که فقط به مقدار آفست اولیه مولد اولیه بستگی دارد:

: