Шифр Цезаря. Этот шифр реализует следующие преобразования открытого текста: каждая буква открытого текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите, который считается по кругу, т.е. после буквы “ я” следует буква “ а”. Поэтому класс шифров, к которым относится и шифр Цезаря, — это подстановочные шифры. Например, открытый текст КРИПТОГРАФИЯ при таком способе шифрования преобразуется в шифртекст НУЛТХСЕУГЧЛВ. Отметим, что Цезарь заменял букву третьей после нее буквой, но можно заменять и пятой, и любой другой. Главное, чтобы тот, кому посылается шифрованное сообщение, знал эту величину сдвига.
Шифр Виженера. Этот шифр относится к семейству полиалфавитных подстановочных шифров. Его удобнее всего представить, как шифр Цезаря с переменной величиной сдвига. Чтобы знать, на сколько сдвигать очередную букву открытого текста, заранее оговаривается способ запоминания сдвигов. Для этой цели используется ключевое слово, каждая буква которого своим номером в алфавите указывает величину сдвига. Ключевое слово повторяется столько раз, сколько нужно для замены всех букв открытого текста. Например, если ключевое слово ВАЗА, а открытый текст — КРИПТОГРАФИЯ, значит, ключевое слово даст следующую последовательность сдвигов букв открытого текста 319131913191. При таком способе шифрования открытый текст преобразуется в шифротекст НССРХПЛСГХСА. Дальнейшее развитие идеи ключевого слова, а именно идея запоминать способ преобразования открытого текста с помощью какой-либо книги, привело к возникновению различных видов так называемых книжных шифров.
Результаты криптографических исследований реализуются сейчас в виде шифрующих устройств, встроенных в современные системы связи. Поэтому криптографы ограничены в выборе средств тем уровнем техники и технологии, который достигнут на данный момент. Такая зависимость отражается и на выборе используемого в криптографии математического аппарата. Условно можно выделить три принципиально разных этапа в развитии математического аппарата криптографии.
До 40-х годов XX века применялись только электромеханические шифромашины, поэтому и спектр математических преобразований был ограничен, в основном, методами комбинаторного анализа и теории вероятностей.
После появления электронной техники, а тем более компьютеров, сильно изменился и математический аппарат криптографии. Получили развитие прикладные идеи и методы теории информации, алгебры, теории конечных автоматов.
Работы Диффи и Хеллмана (70-е годы) послужили толчком для бурного развития новых направлений математики: теории односторонних функций, доказательств с нулевым разглашением. В наше время прогресс именно в этих направлениях определяет практические возможности криптографии. Однако для того, чтобы криптографические методы преобразования обеспечили эффективную защиту информации, они должны удовлетворять ряду требований. В сжатом виде их можно сформулировать следующим образом:
сложность и стойкость криптографического закрытия должны выбираться в зависимости от объема и степени секретности данных;
надежность закрытия должна быть такой, чтобы секретность не нарушалась в том случае, когда злоумышленнику становится известен метод закрытия;
метод закрытия, набор используемых ключей и механизм их распределения не могут быть слишком сложными;
выполнение процедур прямого и обратного преобразований должно быть формализованным. Эти процедуры не должны зависеть от длины сообщений;
ошибки, возникающие в процессе выполнения преобразования, не должны распространяться на текст в полной мере и по системе;
вносимая процедурами защиты избыточность должна быть минимальной.
Данная тема может сопровождаться презентацией.
4. Контроль знаний и подведение итогов урока
Провести тест по данной теме на компьютере, оценив каждого ученика.
1. Криптография — наука о шифровании информации с целью ее защиты от злоумышленников.
А) да Б) нет
2. Шифр — способ, преобразования информации с целью ее защиты от незаконных пользователей.
А) да Б) нет
3. Стеганография — набор средств и методов передачи сообщения.
А) да Б) нет
4. Вскрытие шифра — процесс получения защищаемой информации из шифротекста со знанием примененного шифра.
А) да Б) нет
5. Шифрование — процесс применения шифра и защищаемой информации.
А) да Б) нет
6. Ключ – это несменный элемент шифра, который применяют для шифрования конкретных сообщений.
А) да Б) нет
5. Домашнее задание
Двум учащимся, по желанию, подготовить рефераты на темы: «Принципы построения криптографических алгоритмов» и «Электронная цифровая подпись».
Приложение 4
Тема урока: «Защита информации в компьютерных сетях»
Цель: сформулировать рекомендации, направленные на повышение безопасности работы пользователя в Интернете.
Требования к знаниям:
Учащиеся должны знать:
· Способы безопасной работы в сети Интернет;
· методы предупреждения информационной опасности в сети Интернет;
· воспитывать негативное отношение к созданию и распространению вредоносных программ;
· формировать навыки самостоятельной работы.
Оборудование урока: Персональные компьютеры.
Программное обеспечение: MicrosoftPowerPoint.
Ход урока
1. Сообщение темы и цели урока
Учитель сообщает учащимся тему и цели урока.
2. Актуализация знаний
Вспомнить и обсудить с учащимися, уже известное им понятие защиты информации и компьютерных сетей. Послушать мнения учащихся о том, что они знают о защите информации в компьютерных сетях.
3. Объяснение нового материала
Учитель:
Решение проблем безопасности Интернета возможно только в комплексе с информационной безопасностью в обществе. Законодательство Интернета должно следовать из социальных нормативов.
С появлением информационной техники появилась и необходимость в информационной безопасности. Компьютер является самым многообещающим орудием совершения преступлений. Уже сейчас экономический ущерб от компьютерных преступлений сопоставим с преимуществами, получаемыми от внедрения компьютера, а социальные и моральные потери вообще не поддаются оценке.
Сформулируем следующие рекомендации, направленные на повышение безопасности работы пользователя в Интернете.
1. Установить антивирусное программное обеспечение с самыми последними обновлениями антивирусной базы. Проверять новые файлы, сохраняемые на компьютере. Периодически проверять компьютер полностью.
2. Отслеживать появление новых версий операционных систем и своевременно устанавливать обновления к ним, устраняющие обнаруженные ошибки.
3. Настроить операционную систему так, чтобы обеспечивались основные правила безопасности при работе в сети.
4. Регулярно обновлять пользовательское программное обеспечение для работы в сети, такое, как Internet Explorer, Outlook Express, устанавливая самые последние обновления.
5. Выполнить настройки почты, браузера Internet Explorer и клиентов других используемых сервисов, уменьшающие риск воздействия вредоносных программ и подверженность сетевым атакам.
6. Никогда не устанавливать и не сохранять файлы, полученные из ненадежных источников: скаченные с неизвестных web-сайтов, присланные по электронной почте, полученные в телеконференциях, - без предварительной проверки антивирусной программой. Подозрительные файлы лучше немедленно удалять.
7. При получении извещений о недоставке почтовых сообщений обращать внимание на причину и в случае автоматического оповещения о возможной отправке вируса немедленно проверять компьютер антивирусной программой.
8. По возможности, не сохранять в системе пароли (для установки соединений с Интернетом, для электронной почты и др.), периодически их менять. Регулярно выполнять резервное копирование важной информации.
9. Подготовить и иметь в доступном месте системную загрузочную дискету, закрытую на запись или загрузочный диск. В случае подозрения на заражение компьютера вредоносной программой загрузить систему с дискеты или диска и проверить антивирусной программой.
Данную лекцию лучше представить в виде презентации, которая может сопровождаться иллюстрациями к каждому пункту.
4. Проверка знаний учащихся и подведение итогов урока
Обсудить с учащимися те меры, которые они применяют для повышения безопасности в сети Интернет.
Самые активные учащиеся получают оценку.
5. Домашнее задание
Выучить данную тему.
Двум ученикам, по выбору, подготовить рефераты на темы: «Компьютерные вирусы» и «Антивирусные программы».