Ya'ni operatsiya z= x⊕ y asosan bit bo'yicha (bit bo'yicha - natija qo'shni bitlarga bog'liq emas). Agar mos keladigan bitlardan faqat bittasi 1 bo'lsa, natija 1 bo'ladi. Agar ikkalasi ham 0 bo'lsa yoki ikkalasi ham 1 bo'lsa, natija 0 bo'ladi. Agar qo'llash natijasiga diqqat bilan qarasangiz. XOR ikkita ikkilik raqamga, keyin ikkinchisidan foydalanib atamalardan birini tiklashimiz mumkinligini ko'rishingiz mumkin: x= z⊕ y yoki y= z⊕ x.

Bundan quyidagi xulosalar chiqarishimiz mumkin: raqamni bilish y va murojaat qilish XOR Kimga x, olamiz z. Keyin, biz yana foydalanamiz y dan olamiz z orqa raqam x. Shu tarzda biz raqamlar ketma-ketligini o'zgartirishimiz mumkin ( x) i ketma-ketlikda ( z) i. Endi biz raqamni nomlashimiz mumkin y kodlash (yoki shifrlash) kaliti. Agar biror kishi kalitni bilmasa, u raqamlarning asl ketma-ketligini tiklay olmaydi ( x) i. Lekin agar ( x) i matn harflarining bayt tasviri bo'lsa, tajribali foydalanuvchi shifrlangan matnni buzishi mumkin bo'ladi. Chunki har bir harf shifrlangan matnda bir xil kod bilan ifodalanadi z, keyin chastota lug'atidan foydalanib, tajovuzkor shifrlash kalitini hisoblashi mumkin bo'ladi y, agar uning ixtiyorida etarlicha uzun shifrlangan matn bo'lsa.

So'nggi mulohazalarni hisobga olgan holda, biz oddiy matnni to'g'ridan-to'g'ri kodlash mumkin emas degan xulosaga keldik. Birinchidan, bo'shliqni ifodalovchi raqam shifrlangan matndagi so'zlarni ajratib turadi. Tez-tez uchraydigan bir xil raqamni ajratib ko'rsatish orqali foydalanuvchi bu kodlangan bo'sh joy ekanligini taxmin qiladi. Ikkinchidan, qisqa, tez-tez uchraydigan predloglar va qo'shma gaplar ham kalitni aniqlashda yordam beradi. Shuning uchun, eng samarali usul - bu bir nechta harflarni qamrab oladigan uzun kalitdan foydalanish yoki undan ham yaxshiroq, uzunligi xabarning o'ziga teng. Shunday qilib, agar biz bir xil uzunlikdagi tasodifiy kalit yordamida juda uzun xabarni (kamida 5-10 jumla) kodlasak, bunday xabarni shifrlash juda qiyin. Agar, masalan, shifrlashdan oldin matn qandaydir arxivlovchi bilan siqilgan bo'lsa, yanada yuqori ishonchlilik natijalariga erishish mumkin. Bundan tashqari, agar xabar qisqa bo'lsa, siz xabarning boshi va oxiriga tasodifiy belgilar ketma-ketligini qo'shishingiz mumkin.

Shunday qilib, algoritmning mustahkamligi faqat generator tomonidan ishlab chiqarilgan gamma xususiyatlariga bog'liq. Agar gamma faqat nollardan iborat bo'lsa (degenerativ holat), u holda shifrlash paytida ma'lumotlar umuman o'zgarmaydi. Agar gamma qisqa muddatga ega bo'lsa (masalan, 32 bit), shifrlash 32 bitli doimiy bilan XOR operatsiyasiga qisqartiriladi. Agar gamma hech qanday naqshga bo'ysunmaydigan bitlarning tasodifiy to'plami bo'lsa, natijada mutlaq himoyani ta'minlovchi bir martalik shifrlash padining analogi bo'ladi. Albatta, gamma generatorida ishlatiladigan deterministik algoritm haqiqiy tasodifiy ketma-ketlikni keltirib chiqara olmaydi. Agar ketma-ketlikni takrorlash imkoni bo'lmasa, xabar shifrdan chiqarilmaydi.

Agar ikkita xabar bir xil gamma yordamida shifrlangan bo'lsa va xabarlardan biri (uzunroq) qandaydir tarzda ochiq matnni olishi mumkin bo'lsa, boshqa xabar uchun ochiq matnni olish oson bo'lar edi. XOR operatsiyasini birinchi xabarning ochiq matni va shifrlangan matniga qo'llash orqali biz gamma fragmentini olamiz. Va ikkinchi xabarning shifrlangan matniga gamma-ni qo'llash orqali biz uning ochiq matnini olamiz. Shuning uchun ikkita turli oqim yoki xabarlarni shifrlashda bir xil gammadan foydalanishga yo'l qo'yilmasligi kerak.

Agar gamma xabar mazmunidan mustaqil ravishda yaratilgan bo'lsa, unda bunday oqim algoritmi sinxron deb ataladi. Odatda, sinxron oqim shifrlarida shifrlash kaliti gamma generatorining dastlabki ichki holatini o'rnatish uchun ishlatiladi.

Ta'rifga ko'ra, ikkita bir bitli eksklyuziv OR operatsiyasi Jadvalda ko'rsatilgan amallarni bajaradi. 19.1.

19.1-jadval. Eksklyuziv OR(XOY)

Uni "mos kelmaslik operatsiyasi" deb ham atash mumkin - kirishlardagi qiymatlar mos kelmasa, chiqish mantiqiy hisoblanadi. Bu ta’rifdan bu amalning asosiy xossasini chiqarish oson: agar bir operandga ikki marta qo‘llanilsa, ikkinchi operandning qiymatidan qat’iy nazar, o‘zgarmas ekan, hech narsani o‘zgartirmaydi. Bu, xususan, kompyuter grafikasida keng qo'llaniladi: agar siz XOR operatsiyasi orqali fonga barcha birliklardan (sof oq) iborat niqobni qo'llasangiz, u holda bu joydagi tasvir rangga teskari bo'ladi; xuddi shu harakatni takrorlashda, hamma narsa o'zgarishsiz tiklanadi (shuning uchun, xususan, tanlov qilish qulay (10-bobga qarang).

Bu xususiyat deyarli barcha shifrlash algoritmlari uchun asos bo'lib, ular ba'zan juda murakkab bo'lishi mumkin, ammo biz bu masalani ko'rib chiqmaymiz, shunchaki ushbu usulni asl shaklida qo'llashga harakat qilamiz. Tekshirish uchun siz ushbu oddiy protseduradan foydalanishingiz mumkin. Aytaylik, biz matnli faylni shifrlamoqchimiz. Biz diplomatik sirlarni yashirmaganimiz sababli, bunday holatlarda odatiy kalit uzunligi 8 belgidan (64 bit) biz uchun etarli - bu oddiy shaxsiy kompyuterda shifrni shafqatsiz kuch bilan buzishni "parvozda" vazifaga aylantirish uchun etarli. hal qilib bo'lmaydigan. Masalan, kalit "yvre-vich" so'zi bo'ladi. Amalda, familiyangizdan bunday kalitlarni yaratish hech qanday sharoitda mumkin emas; siz har qanday lug'at so'zlarini, sanalarni, telefon raqamlarini ham ishlata olmaysiz; Vernam shuningdek, samarali shifrlash uchun kalit mutlaqo tasodifiy bo'lishi kerakligini ko'rsatdi; bu faqat shu erda amalga oshiriladi. misol sifatida ( Tasodifiy kalitni qanday o'rnatish haqida keyinroq gaplashamiz).

Keling, ProbaCrypt nomli yangi loyihani (Glaval9\l jildida) yaratamiz va faylni sinov uchun o'sha papkaga joylashtiramiz. Men A.Makarevichning repertuaridan (bir kun kelib dunyo egiladi) qo‘shig‘ining matnini akkordlar bilan oldim (xuddi shu matn formatida mashinavremeni.txt fayli), chunki bu matnni ancha murakkab formatlash aniqroq misol 3.

Shaklda Memo komponentini, OpenDialog dialog oynasini va ikkita Butt elektron pochta tugmalarini joylashtiramiz. Buttoni sarlavhasida biz Encrypt deb yozamiz, Buttoni sarlavhasida - Decrypt. Keling, quyidagi o'zgaruvchilarni e'lon qilaylik:

Shakl: TForml; fname,key:string; fi,fo:bayt fayli; i:integer; xb:bayt;

Shaklni yaratishda biz kalit va dialog oynasini ishga tushiramiz:

protsedurasi TForml.FormCreate(Sender: TObject); start kaliti:=’yvrevich";

OpenDialogl.InitialDir:=ExtractFiieDir(Application.ExeName); oxiri;

Tugmachani bosish ishlov beruvchisi Buttonl biz quyidagi ancha uzun kodni yozamiz:

protsedurasi TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); /Encrypt/ OpenDialogl ni ishga tushiring. Fayl nomi:?= 11 ;(toza) OpenDialogl.Filter:=”; agar OpenDialogl.Execute keyin fname:=OpenDialogl.FileName boshqa chiqish; tayinlash fayli (fi, fname);(belgilangan manba faylI harakat qilib ko'ring

qayta o'rnatish (fi); (asl nusxasini ochdi) bundan mustasno

Chiqish; (Agar Yo'q ochadi - chiqish) oxiri;

assignfile(fo,ChangeFileExt(fname, 1 .sec’)); qayta yozish (fo);

o'qish (fi, xb); (birinchi baytni o'qing)

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

/Ism fayl - V sarlavha) Memol.Lines.Clear; Memol.Lines.Add('Kuting...');

Application.ProcessMessages; Memol.Lines.Clear; eof(fi) bo'lmasa ham boshlanadi

xb:=xb xor ord(key[i]);(biz shifrlaymiz)

Memol.Text:=Kemol.Text+chi(xb);(Memoga chiqarish)

yozish (fo, xb); (faylga yozish)

o'qish (fi, xb); (agar fayl oxirida bo'lsa, chiqing) tanaffusdan tashqari; oxiri; oxiri; oxiri;

closefile(fi);

o'chirish (fi); (manbani yo'q qilish)

yopiq fayl(fo);

(shifrlangan) oxiri;

Bu erda biz XOR operatsiyasi orqali manba faylning har bir baytini kalit baytlari bilan navbatma-navbat qo'shamiz; kalit tugagach, biz uning birinchi belgisi bilan yana boshlaymiz. Natijalarni sek kengaytmali faylga yozamiz ("xavfsizlik" dan) va uni Memoi-ga chiqaramiz. Biz shifrni ochishda xuddi shu operatsiyani faqat shifrlangan fayl bilan bajaramiz, buning natijasida asl fayl to'liq tiklanadi:

protsedurasi TForml.Buttor.2Click(Sender: TObject); boshlanishi(Raqamlash j OpenDialogl.FileName:=”;(toza/ OpenDialogl.Filter: = ‘№4>poBaHHbie fayllari| *.sec' ; agar OpenDialogl.Execute keyin fname:OpenDialogl.FileName boshqa chiqish; tayinlash fayli (fi, fname);(shifrlangan ochilgan) harakat qilib ko'ring

qayta o'rnatish (fi); chiqishdan tashqari; oxiri;

tayinlash fayli (fo, ChangeFileExt (fname, '.txt')); qayta yozish (fo);(eskisining ustiga yozish) o'qish (fi, xb);

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

!fayl nomi – sarlavhada

Memol.Lines.Clear;

Memol.Lines.Add (1 kutish...’);

Application.ProcessMessages;(ogohlantirishni ko'rish uchun) Memol.Lines.Clear; eof(fi) bo'lmasa ham boshlanadi yuqoridagi kabi o'zgarishlar) i:=l dan uzunlikka(kalit) uchun boshlang

xb:=xb xor ord(keyU));

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

yozish (fo, xb);

o'qish (fi, xb); tanaffusdan tashqari; oxiri; oxiri; oxiri;

closefile(fi); yopiq fayl(fo);(shifrlangan) oxiri;

Shuni esda tutingki, men shifrlangan faylni yo'q qilmayapman - printsipial jihatdan, shifrlash operatsiyasi allaqachon shifrlangan matnda har qanday marta bajarilishi mumkin, uni parolini hal qilish uchun siz uni bir xil miqdordagi takrorlashingiz kerak bo'ladi va bu usul ko'pincha "rasmiy" shifrlash algoritmlarida qo'llaniladi (faqat bu holda, siz shifrlangan fayl nomini qo'lda o'zgartirishingiz yoki dasturni biroz o'zgartirishingiz kerak bo'ladi; joriy ko'rinishida u bir xil faylni shifrlash va shifrlash uchun ochishga imkon bermaydi. ). Tabiiyki, shifrlash jarayoni faqat matnli fayllarga emas, balki mutlaqo har qanday fayllarga nisbatan qo'llanilishi mumkin.

Asl nusxani yo'q qilish bilan bog'liq nozik bir nuqta bor - siz bilganingizdek, disk faylini yo'q qilganda, magnit lentadagi musiqa yozuvi kabi o'chirilmaydi, lekin shunchaki FAT sarlavhasi tuzilmalarida u egallagan joy belgilanadi. bepul (bu taxminan NTFS da sodir bo'ladi). Aynan shu xususiyat bilan DOS dasturining Unerase ishi bog'langan (agar kimdir bu nima ekanligini eslasa). Shuning uchun, agar siz axlat qutisidan faylni o'chirib tashlasangiz ham (bizning dasturimizdan o'chirilgan fayl, ammo axlat qutisiga tushmaydi), uning mazmuni u erda boshqa narsa yozilmaguncha diskda qoladi. Shuning uchun, ayniqsa, paranoid shaxslar uchun ilg'or shifrlash dasturlari fayllarni o'chirishdan keyin yo'q qilinishi kafolatlangan variantni taklif qiladi; ularning o'rniga nollar yoziladi. Bizning holatda, buni amalga oshirish uchun, qoida tariqasida, faylni yopmasdan, uni nol qiymatga ega baytlar bilan to'ldirish kifoya (yoki boshqa har qanday, lekin fayl hajmini oshirmasdan yoki kamaytirmasdan), buni diskka yozing (yopish). fayl) va keyin uni yo'q qiling. To'g'ri, Windows-da men uning aynan bir joyda yozilishiga 100% kafolat bera olmayman, shuning uchun bunday hollarda "rasmiy" dasturlardan foydalangan ma'qul, ular, aytmoqchi, nafaqat manba izlarini yo'q qiladi. diskning u saqlangan maydoni, shuningdek, Windows SWAP faylida, agar ular o'sha erda qolsa.

Tasodifiy kalitlarni yaratishga kelsak, bu erda bir yo'l bor. Men amalga oshirishni to'liq ko'rsatmayman, chunki bu oddiy. Delphidagi psevdo-tasodifiy raqamlar generatori (va nafaqat Delphida) quyidagicha ishlab chiqilgan: generatorning boshlang'ich raqami RandSeea o'zgaruvchisi orqali o'rnatiladi (lekin sukut bo'yicha u 0 ga teng). Keyin Random funksiyasi, ketma-ket kirishda, qaysi dastur va qachon foydalanishimizdan qat'i nazar, har doim bir xil raqamlar to'plamini qaytaradi. Shunday qilib, usul - siz dasturga bunday generatorni o'rnatasiz va, masalan, uning asosida kalit yaratasiz. Shunday qilib, siz tasodifiy 16 baytli (128 bit) belgilar to'plamini yaratishingiz mumkin, bu faqat boshlang'ich generatorining dastlabki ofset qiymatiga bog'liq bo'ladi:

: