Алгоритмы и структуры данных

Шифр Виженера Шифр Виженера можно рассматривать, как шифр, состоящий из последовательности нескольких шифров Цезаря с различными значениями сдвига алфавитов. Для зашифровывания используется таблица замен, в которой каждой букве алфавита языка исходного сообщения ставится в соответствие несколько вариантов букв для представления в шифротексте. Для этого выбирается кодовое слово длиной n, которое делит открытый текст на отрезки та- кой же длины. Далее составляется так называемая таблица Виже...

Вычислить XOR от 1 до n XOR (исключающее ИЛИ) — это бинарная операция, которая возвращает истину (1), если число битов равных 1 входных данных нечётное, и ложь (0) в противном случае. Теперь, рассмотрим XOR от 1 до n. Можно заметить, что если n делится на 4, то XOR всех чисел от 1 до n будет равен n. Это происходит потому, что для каждого числа, кроме n, существует парное число (то есть число, которое делится на 4, и смежное с ним число), и XOR пар чисел равен 0. Таким образом, если n делится на...

Перемешивание битов в Мортон-числа Перемешивание битов (также известное как Мортон-числа) — это метод, который используется для линейного представления двумерных целочисленных координат. В этом процессе два числа, x и y, объединяются в одно число, в котором биты из x занимают четные позиции, а биты из y — нечетные. Такое представление позволяет легко сравнивать координаты и имеет свойство, что числа, находящиеся рядом друг с другом, имеют близкие значения x и y.

Алгоритм LZW Метод без потерь для сжатия данных, который основан на построении и использовании словаря. Он был разработан Терри Велчем в 1984 году. Алгоритм: 1. Создаем словарь, содержащий начальный набор символов (обычно это все возможные символы, например, ASCII). 2. Читаем символы исходной строки один за другим. 3. Проверяем, есть ли текущая последовательность символов в словаре: а. Если да, добавляем текущий символ к последовательности. б. Если нет, записываем индекс текущей последовательнос...

Шифр Scytale В криптографии шифр «Сцитала», известный также как шифр Древней Спарты, представляет собой прибор, используемый для осуществления перестановочного шифрования. Прибор состоит из граненого цилиндра (жезла) и узкой полоски пергамента, которая обматывается вокруг цилиндра по спирали. На гранях цилиндра записывалось сообщение.

Шифр Плейфера Шифр подстановки, который использует матрицу, называемую таблицей Плейфера, для шифрования и расшифровки сообщений. Чтобы зашифровать текст, его необходимо разбить на пары символов (блоки). Процесс шифрования подчиняется следующим правилам: ⁃ Если два символа совпадают или остался один символ, то к первому символу добавляется X и шифруется уже эта пара. ⁃ Если символы находятся в одной строке, то они замещаются на сим- волы, расположенные в ближайших от них ячейках справа. ⁃ Ес...

Шифр моноалфавитной подстановки Метод шифрования, при котором каждая буква исходного текста заменяется на другую букву или символ из определенного набора подстановки. Шифрование основано на использовании таблицы замен: в одну строку таблицы записываются буквы алфавита языка исходного сообщения, а в другую строку – символы, на которые заменяются буквы исходного сообщения. Key – это кодовое слово, на основе которого формируется алфавит шифротекста. Первым шагом создания нового алфавита служит уда...

Перемешивание битов с использованием 64-битного умножения Перемешивание битов (или Мортон-числа) — это процесс, позволяющий представлять двумерные координаты в одном числе, что упрощает их сравнение и сортировку. В этом методе используются 64-битные операции умножения, что позволяет выполнить перемешивание битов за 11 операций. Входные параметры x и y должны быть меньше 256.

Шифр Rail Fence Классический шифр, являющийся одним из простых методов шифрования текста, который основан на перестановке символов. В этом шифре открытый текст вписывается в таблицу-шаблон, содержащую заданное количество строк – высоту изгороди. В каждую строку поочередно записывается одна буква со смещением от левого края шаблона, подобно изгороди. Зашифрованный текст создается объединением наборов символов из различных строк таблицы шаблона. Для увеличения криптостойкости этого шифра можно ...

Шифр Хилла Шифр, основанный на матричном преобразовании текста. Перед шифрованием необходимо каждому символу алфавита следует сопоставить код равный порядковому номеру символа в алфавите. Затем коды символов открытого текста записываются в матрицу размером n × m и создается шифрующая матрица n × n. Для шифрования матрица открытого текста умножается на шифрующую матрицу и вычисляется остаток от деления значения элементов матрицы-произведения на число символов выбранного алфавита.