«Методы и средства защиты компьютерной информации»

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫпо дисциплине “Методы и средства защиты компьютерной информации”Всего требуется выполнить пять лабораторных работ, соответствующих пяти основным главам лекционного курса. Прежде чем приступать к выполнению очередной лабораторной работы, необходимо изучить соответствующую главу и выполнить хотя бы по одному варианту прилагаемых к ней задач. Задание на лабораторные работы общее для всех (вариантов нет). Каждая последующая лабораторная работа обычно включает в себя наработки из предыдущих работ.Требования к оформлению отчетаДля проверки лабораторной работы необходимо представить:1. Файл с текстом программы (программ);2. Файл с результатами.Если программа написана в соответствии с заданием, в ней нет ошибок, и получен правильный результат ее работы, то обучающийся получает зачет по данной лабораторной работе. В противном случае работа отправляется на доработку.В каждой лабораторной работе есть рекомендации к выполнению. Приведенная в них последовательность действий при написании программы, реализующей поставленную задачу, не является единственной и обязательной. Допускается выбор любого языка программирования, позволяющего получать 32-битные исполняемые файлы. Реализация всех алгоритмов выполняется с использованием встроенных типов данных (без применения арифметики длинных чисел). Важно, чтобы целочисленный тип со знаком имел размер 32 бита. Лабораторная работа №1Тема: Шифры с открытым ключом (Глава 2)Задание:1. Написать и отладить набор подпрограмм (функций), реализующих алгоритмы возведения в степень по модулю, вычисление наибольшего общего делителя, вычисление инверсии по модулю.2. Используя написанные подпрограммы, реализовать систему Диффи-Хеллмана, шифры Шамира, Эль-Гамаля и RSA, в частности:2.1. Для системы Диффи-Хеллмана с параметрами p = 30803, g = 2, XA = 1000, XB = 2000 вычислить открытые ключи и общий секретный ключ.2.2 Для шифра Шамира с параметрами p = 30803, g = 2, cA = 501, cB = 601 и сообщения m = 11111 вычислить dA, dB, x1, x2, x3, x4.2.3. Для шифра Эль-Гамаля с параметрами p = 30803, g = 2, c = 500, k = 600 и сообщения m = 11111 вычислить зашифрованное сообщение.2.4. Для шифра RSA с параметрами пользователя P = 131, Q = 227, d = 3 и сообщения m = 11111 вычислить зашифрованное сообщение. Лабораторная работа №2Тема: Теоретическая стойкость криптосистем (Глава 3)Задание: Пусть источник без памяти порождает буквы из алфавита {0, 1, 2, ..., 9} с вероятностями 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.05, 0.05, 0.05, 0.04, 0.03, 0.03 соответственно. Пусть используется шифр Цезаря e = (m + k) mod 10с ключом k, выбираемым равновероятно из этого же алфавита.Написать программу, которая1) вычисляет расстояние единственности для этого шифра;2) для введенного зашифрованного сообщения (например, 3462538) вычисляет апостериорные вероятности использования различных ключей… Лабораторная работа №3Тема: Шифры с секретным ключом (Глава 4)Задание: Выполнить программную реализацию шифра по ГОСТ 28147-89.Написать программу, которая, используя полученную реализацию шифра, зашифровывает сообщение в режимах ECB, CBC, OFB и CTR (сообщение, режим и ключ задаются при запуске программы).Написать программу, которая расшифровывает ранее зашифрованное сообщение.Рекомендации к выполнению: Зашифрованное сообщение выводить в бинарный файл. Исходный файл так же имеет смысл рассматривать как бинарный. Лабораторная работа №4Тема: Цифровая подпись (Глава 5)Задание: Разработать программы для генерации и проверки подписей по ГОСТ Р34.10-94. Рекомендуемые значения общих открытых параметров q = 787, p = 31481, a = 1928. Остальные параметры пользователей выбрать самостоятельно. Хеш-функцию реализовать на основе блокового шифра по ГОСТ 28147-89. Рекомендации к выполнению: Сообщение брать из файла. Подпись писать в файл с таким же именем, но другим расширением (например, если сообщение в файле message.doc, то подпись помещается в файл message.doc.sign). Все используемые файлы рассматривать как бинарные (т.е. как потоки произвольных байт). Лабораторная работа