Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет»

Энгельсский технологический институт (филиал)

Кафедра «Техническая физика и информационные технологии»

Лабораторная работа № 4 «элементы криптоанализа. Оценка частотности символов в тексте»

Выполнила: студентка группы ИВЧТ-41 Бахуревич Екатерина

Энгельс 2014

ВАРИАНТ № 1

Цель работы– познакомиться с методом криптоанализа зашифрованных сообщений, основанного на анализе частотности символов и расшифровать зашифрованный текст

На рисунке слева частотности символов в ОТКРЫТОМ тексте

На рисунке справа частотности символов в ЗАШИФРОВАННОМ тексте

С помощью программы «Частота символов» я исследовала частотность символов открытого и закрытого текстов. Исследовав зашифрованный текст и обнаружив, что он уже содержит русские буквы ц, у, ш, щ, х, ъ, ф, ы, в, а, э, я, ч, ь, б, ю, чтобы избежать повтора я заменила их на символы ~ # ! & * ^ $ % ( 0 1 2 6 7 8 9, которых нет в тексте, соответственно.

Сравнивая реальную частотность символов русского языка, полученную при анализе открытого текста, я расшифровала зашифрованный текст, заменяя символы в зашифрованном тексте.

В результате анализа статистики символов зашифрованного текста получился следующий расшифрованный текст:

управления и, нажав кнопку "питание", получил возможность сделать несколько

глотков горячего какао. Как он был теперь благодарен Скворешне за его

предусмотрительность и заботу! Воздух в скафандре был превосходный, и

жидкого кислорода должно было еще хватить надолго.

Сделав небольшой перерыв и отдохнув, он с новой энергией принялся за

работу, но не успел продвинуться и на несколько сантиметров, как неожиданно

его металлические пальцы заскрежетали, встретив твердое, каменное

препятствие. В первое мгновение он обомлел, но, решив, что это небольшой,

засыпанный илом обломок скалы, принялся прокладывать свой ход кверху вдоль

обломка. Он усердно работал, делая лишь краткие перерывы для отдыха, но

каменная преграда не исчезала, продолжая ровно, без выступов подниматься

вверх. Тогда ему стало понятно, что перед ним гранитная стена тоннеля. Вся

его работа оказалась напрасной. Отчаяние охватило Горелова. Он опустил

голову со шлемом на ил и в бессилии лежал, порой содрогаясь всем телом,

словно в беззвучных рыданиях.

Вдруг он встрепенулся. Сколько у него осталось кислорода? Ведь ему

неизвестно даже, сколько времени он лежал без сознания после обвала...

Десять минут или десять часов? И с каждой уходящей минутой уходят считанные

минуты оставшегося ему кусочка жизни. Он не имеет права оставаться в

бездействии. Он должен бороться до конца!

"Бу-бу-бу... бу-бу-бу..." -- донеслось снизу знакомое бормотание.

С энергией отчаяния Горелов снова принялся за работу. Но почему-то

теперь он рыл вниз. Почему? Он сам не отдавал себе в этом отчета.

Он уже опустился головой в проделанную нору почти до пояса. Залепленный

грязью фонарь едва освещал крошечное пространство впереди. Руки ломило. Пот

заливал лицо, ослепляя глаза. Еще несколько движений -- и нужно отдохнуть.

Вдруг пальцы Горелова скользнули по чему-то гладкому, и под ними

раздался тонкий, чуть слышный скрип. Пальцы сгребают ил с препятствия... И

сердце Горелова внезапно, как будто сорвавшись с места, заколотилось с

бешеной силой. Что это? Что это такое? Лопатка?! Не может быть! Прежде чем

он в состоянии был что-нибудь сообразить, неожиданно и совсем близко

послышались снизу знакомые бормочущие звуки и среди них глухо, но достаточно

внятно:

-- Черт!

Словно подброшенный ударом, Горелов откинулся назад и закричал изо всех

сил:

-- Шелавин!.. Шелавин!.. Это вы?

-- А кто же еще, позвольте вас спросить? Кто там?

-- Это я! Это я... Горелов. Боже мой! Мы ищем вас... Меня завалило...

-- Как и меня?! Отлично!

Слова Шелавина доносились через металл скафандров хотя и глухо, но

вполне разборчиво и свидетельствовали о его завидном спокойствии и даже

наличии известной дозы юмора. Видимо, доблестный ученый был далек от

отчаяния и совсем не терял присутствия духа даже в столь бедственном

положении. Горелов вспомнил привычку океанографа громко говорить с самим

собой в увлечении какой-нибудь интересной работой, вслух негодовать при

неудачах и восхищаться успехами. Очевидно, эта привычка не покинула Шелавина

и теперь, когда он очутился под огромной массой обрушившегося на него ила и

копошился под ней в поисках спасения. Несомненно, это его монолог доносился

до Горелова столь испугавшим его сначала бормотанием, Горелов даже

рассмеялся...

-- Как вы себя чувствуете, Иван Степанович? Вы не пострадали при

обвале?

-- Ничуть! Пробиваюсь к выходу... Превратился, можно сказать, в крота..

А вы что делаете?

-- Я слегка ранен... Ничего серьезного. Тоже роюсь, но наткнулся на

гранитную стену. Теперь не знаю, куда двигаться.

-- В какую сторону вы направляетесь?

-- То есть как? Ну... прямо перед собой.

-- Разве у вас нет компаса, позвольте вас спросить? Или вы не умеете им

пользоваться? -- послышались вопросы океанографа в знакомом, теперь просто

восхитительном, раздраженном тоне. Действительно, как он мог забыть о такой

простой и необходимейшей в его положении вещи! Молча сквозь илистую грязь он

протащил к глазам руку и вгляделся в компас.

-- Стена от меня к северу, Иван Степанович.

-- Ну и отлично! Ройте к западу, вдоль стены. Там выход из тоннеля.

Свод на меня обрушился посреди тоннеля, недалеко от выхода. Образовался,

должно быть, холм с понижением у стен. Направляйтесь отступя на метр от

стены, иначе наткнетесь на выступ, и его придется обходить. Под этим

выступом я именно и нашел замечательную золотую россыпь.

Тренированная наблюдательность ученого, привыкшего все замечать при

изучении местности, оказалась теперь спасительной.

Пленники ила возобновили работу. Пыхтя и отдуваясь, Шелавин почти

непрерывно говорил, то сокрушаясь по поводу потерянной россыпи, то

восхищенно рассказывая о необыкновенной октаэдрической форме золотых

самородков, несомненно гидротермального происхождения.

-- Это очень редкое явление,-- говорил Шелавин. -- Понимаете ли вы,

какой это возбудит интерес в научном мире? Фу, черт! Ил такой влажный, что

без скафандра им можно было бы захлебнуться! Абсолютно! Вероятно, мы

приближаемся к внешним слоям холма, к выходу. Впрочем, я все же успел

положить в сумку несколько этих замечательных самородков. Прекрасные, чистые

восьмиугольные кристаллы, на редкость крупные для этих форм.

-- Иван Степанович,-- прервал океанографа Горелов,-- почему вы не

отвечали на вызов? У вас повреждено радио?

-- Обвал случился в тот самый момент, когда я прекратил разговор с

подлодкой и собирался восстановить связь с вами. Мой щиток управления был

открыт, его забило илом, и включатели засорились. А у вас тоже радио не

работает?

-- Да. Не могу понять, почему. Возможно, что, ударившись виском о

слуховой аппарат, я повредил его.

-- Возможно, возможно... Как ваша рана?

-- Кровь давно перестала идти. Чувствую только ноющую боль в виске.

Ничего серьезного...

-- Что вы сказали? Последних слов не слышал. Вы, вероятно, отрываете

голову от шлема, и звуки ко мне не доходят.

-- Да... Случайно.

-- То-то... Сейчас, должно быть, выберусь. Ил сделался совсем жидкий. А

у вас как?

-- Вокруг меня он без перемен. По-прежнему густой. Я не могу быстро

работать... Слабость... Задыхаюсь...

-- Ну ничего! Потерпите, голубчик! Как только вылезу, начну рыть вам

навстречу. Да вы отдохните, спешить некуда. Подкрепитесь своим какао...

О нет! Горелов спешил, спешил изо всех сил. Чем ближе казалось

спасение, тем более страстно, нетерпеливо стремился он к нему. Он работал,

напрягая всю свою уже иссякающую энергию. Временами туман заволакивал

сознание, голос Шелавина не доходил до него, но он продолжал почти

машинально двигать слабеющими руками и сантиметр за сантиметром полз вперед,

отвоевывая жизнь.

-- Ну вот! Уф! Наконец-то! Выползаю! -- донесся до него

спокойно-торжествующий голос океанографа.

Казалось, он принимает свое спасение как нечто заранее известное, а все

это трагическое происшествие -- как некий научный эксперимент, результат

которого ни на одну минуту не вызывал в нем сомнения. Все шло, как должно

было идти, эксперимент развивался нормально. Наблюдательность,

самообладание, расчет -- все было на месте, и теперь можно с удовлетворением

потянуться и сказать: "Уф!"

Горелов увидел ученого совершенно в новом свете. Он был полон

восхищения и благодарности. Выходило, что роли переменились: он шел спасать

Шелавина, но оказалось, что тот спас его.

-- Иван Степанович... дорогой...-- неожиданно и тихо вырвалось у

Горелова.

Ответа не последовало. Не отрывая затылка от шлема, Горелов напряженно

прислушивался. Неужели ушел?! Обрадовался и бросил?! Безумный страх овладел

Гореловым, но в следующий момент послышалась скороговорка Шелавина -- милая,

родная скороговорка.

-- Ну, как ваши дела, товарищ Горелов? Приходится воткнуть шлем в холм,

чтобы разговаривать с вами... Начинаю рыть к вам навстречу. Буду держаться

на метр от стены и на метр выше моего выхода. Можете не работать, отдохните.

У меня теперь дело пойдет быстро. Эх, жаль, лопатки моей нет!

Прошло, однако, не менее часа, прежде чем из ила показался шлем

Горелова. Шелавину приходилось одному прокладывать к нему путь, а последние

полчаса Горелов перестал даже отвечать на вопросы океанографа. Когда Шелавин

добрался до него, Горелов был без чувств. Сам достаточно обессиленный,

Шелавин с неимоверным трудом вытащил Горелова из илового холма и положил у

его подножия. Открыв патронташ на поясе Горелова, он пустил в его скафандр

усиленную струю кислорода. Но и это обычно магическое средство не дало

результатов. Горелов не приходил в себя. Тогда океанограф, отдохнув и

подкрепившись несколькими глотками какао, взвалил тело Горелова на плечи и

потащил его из ущелья. Но неимоверная усталость скоро охватила Шелавина:

сказалось огромное истощение сил; и, преодолевая сопротивление воды,

пробираясь по неровному каменистому дну среди усеявших его обломков скал,

протискиваясь с безжизненным телом Горелова между выступами сближающихся

стен ущелья, он с трудом передвигал ноги. Шелавин уже не в состоянии был

ничего соображать и даже не почувствовал радости, когда вдали замелькал

спасительный луч прожектора и навстречу ему бросились, отчаянно

жестикулируя, несколько человеческих фигур. Настоящее удовлетворение, почти

блаженство он почувствовал лишь тогда, когда с его плеч сняли тело Горелова

и он смог, закрыв глаза, едва не теряя сознание, опуститься на руки

друзей...