Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti kiberxavfsizlik asoslari

Kalit yordamida o‘rin almashtirish. Oddiy o‘rin almashtirish usulidan tashqari kalit yordamida o‘rin almashtirish usuli ham mavjud. Shifrlash jadvalidan kalit orqali foydalaniladi.
Bu usulda kalit simvollariga mos holda ochiq matnning uzunligidan kelib chiqib NxM jadvali tuziladi va ochiq matnni (T₀) ustun bo‘yicha joylashtirilib chiqiladi. So‘ngra kalit simvollari alfavit tartibida tartiblanib, ustun bo‘yicha o‘rin almashtiriladi, qator bo‘yicha o‘qilib shifrlangan matnga (T₁) ega bo‘linadi va bloklarga bo‘linadi.
Т₀= Ўзбекистон келажаги буюк давлат;
К = Тошкент;
Matnda 28-ta va kalitda 7-ta harflar borligi uchun 4x7 jadval tuzamiz.

Ў	К	О	Л	Г	Ю	В
З	И	Н	А	И	К	Л
Б	С	К	Ж	Б	Д	А
Е	Т	Е	А	У	А	Т

Matnda 28-ta va kalitda 7-ta harflar borligi uchun 4x7 jadval tuzamiz.

Т	о	ш	к	е	н	т
5	4	7	2	1	3	6
Ў	К	О	Л	Г	Ю	В
З	И	Н	А	И	К	Л
Б	С	К	Ж	Б	Д	А
Е	Т	Е	А	У	А	Т

Raqamlarni o‘sish tartibida joylashtirib ustunlarni o‘zgartirib chiqamiz.

е	к	н	о	Т	т	ш
1	2	3	4	5	6	7
Г	Л	Ю	К	Ў	В	О
И	А	К	И	З	Л	Н
Б	Ж	Д	С	Б	А	К
У	А	А	Т	Е	Т	Е

Qator bo‘yicha 4 tadan bloklarga bo‘lib, simvollar ketma-ketligidagi shifrlangan matnni olamiz. Shuni e’tiborga olish kerakki, agar qatorda ketma-ket ikkita bir xil harf kelsa, chap tarafdan kelayotgan harf birinchi raqamlanadi, keyin esa ikkinchisi raqamlanadi va shifrlangan matn hosil qilinadi.

Т₁= ГЛЮКУВОИАКИЗЛНБЖДСБАКУААТЕТЕ;
Shifrni ochishda teskari jarayon amalga oshiriladi. Shifrlanish jarayoni qadamma - qadam amalga oshirilsa maqsadga muvofiq bo‘ladi.
Ikki tomonlama o‘rin almashtirish usuli. Bu usulda kalit sifatida ustun va qatordagi harflar tartibidagi sonlardan foydalaniladi. Avvalam bor kalit simvollariga qarab jadval tuziladi va ochiq T₀ matn qator shaklda joylashtirilib chiqiladi, so‘ngra esa raqamlar navbatma - navbat tartiblanib, avval qator, so‘ngra esa ustun o‘rni almashtiriladi va jadvaldagi ma’lumot qator bo‘yicha o‘qilib T₁ga ega bo‘linadi.
Masalan: «Интилганга толе ёр» ochiq matni shifrlash talab etilsin. Bu yerda kalit bo‘lib 1342 va 2314 xizmat qiladi. Yaxshiroq izohlanishi uchun K₁=1342 qator sifatida va K₂=2314 ustun sifatida belgilab olamiz.
4x4 jadval yaratib T₀ qator bo‘yicha yozamiz

	2	3	1	4
1	И	Н	Т	И
3	Л	Г	А	Н
4	Г	А	Т	О
2	Л	Е	Ё	Р

Endi qator va ustunlar tartib bo‘yicha o‘rinlari almashtiriladi.

	2	3	1	4
1	И	Н	Т	И
2	Л	Е	Ё	Р
3	Л	Г	А	Н
4	Г	А	Т	О

	1	2	3	4
1	Т	И	Н	И
2	Ё	Л	Е	Р
3	А	Л	Г	Н
4	Т	Г	А	О

Oxirgi jadvalga asosan shifrlangan matnni olish uchun qator bo‘yicha yozamiz.
Т₁ =ТИНИЁЛЕРАЛГНТГАО
Jadval o‘lchamining kattaligi shifr chidamliligini oshiradi: 3x3 jadvalda 36 ta variant, 4x4 jadvalda 576 ta variant, 5x5 jadvalda 14400 variant;
Nazorat savollari

1. 
   O‘rin almashtirish usullari.
   
2. 
   O‘z familyangizni binar bloknotida shifrlash algoritmi uchun kirish qiymat qilib bering. Tasodifiy kalit bilan shifrmatnni hisoblang.
   
3. 
   Simmetrik shifrlash usullarining kamchiliklari va afzalliklari.
   
4. 
   Assimetrik shifrlash usullarining yaratish usullari.
   

3- amaliy ish

Truecrypt yordamida ma'lumotlarni shifrlashni o‘rganish

Ishdan maqsad: TrueCrypt yordamida ma'lumotlarni maxfiyligini ta’minlash bo‘yicha nazariy va amaliy bilim ko‘nikmalarni shakllantirish.
Nazariy
Axborotlarni maxfiyligini va butunligini ta’minlash murakkab hisoblanadi va ma'lumotlarni (fayllar yoki butun diskni) maxfiyligini ishonchli ta’minlashda TrueCrypt juda ishonchli.
TrueCrypt quydagi xususiyatlarga ega:

• 
  C, C++, Assembly dasturlash tillaridan foydalanib yozilgan;
  
• 
  Windows (10/8/7 / Vista / XP), Mac va Linux operatsion tizimlari bilan ishlay oladi;
  
• 
  virtual fayl, disklarini bitta fayl shaklida yaratish va shifrlanish imkonini beradi;
  
• 
  shifrlash algoritmlari sifatida AES, Serpent va Twofish blokli shifrlash algoritmlaridan foydaniladi.
  

TrueCrypt blokli shifrlash algoritmlaridan foydalangan holda maxfiylikni ta’minlaydi. Shifrlash algoritmlari, kalitlardan foydalanish turlariga ko‘ra, simmetrik va asimmetrik sinflarga bo‘linadi. Agar shifrlash va deshifrlash jarayonlari bir xil kalit bilan amalga oshirilsa, bunday shifrlash algoritmi simmetrik shifrlash algoritmi deyiladi. O‘z navbatida simmetrik shifrlash algoritmlari oqimli va blokli bo‘lib, shifrlash jarayoni ochiq ma’lumot alifbosi belgilarining ikki va undan ortiq chekli sondagi birikmalarini shifrma’lumot alifbosi belgilarining birikmalariga akslantirishga asoslangan bo‘lsa, bunday shifrlash algoritmi blokli shifrlash deyiladi.
Blokli shifrlash algoritmlari kriptografik algoritmlar orasida keng tarqalgan algoritm turi bo‘lib, mohiyat jixatdan ma’lum uzunlikdagi ma’lumot bitlari ustida qayta-qayta amallar bajarilish orqali amalga oshiriladi. Blokli simmetrik shifrlash algoritmlari ma’lumotni maxfiyligini ta’minlashda keng foydalanilib, boshqa shifrlash algoritmlariga qaraganda o‘zining tezkorligi va kriptobardoshligi bilan ajralib turadi. Blokli shifrlash algoritmlariga misol sifatida DES, AES, Blowfish, GOST 28147-89. TrueCrypt orqali fayl, disklarni shifrlash quydagi ketma-ketlikda amalga oshiriladi.
Amaliy qism
Dasturni o‘rnatishning o‘zi taklif qilingan hamma narsani oddiy qabul qilish va "Next" tugmasini bosishdir (Далее). Odatiy bo‘lib, yordamchi dastur ingliz tilida, agar sizga rus tilida TrueCrypt kerak bo‘lsa, rus tilini http://www.truecrypt.org/localizations saytidan yuklab olib, so‘ngra quyidagicha o‘rnatiladi:

1. 
   TrueCrypt uchun rus tilidagi arxivni yuklab oling
   
2. 
   Barcha fayllarni arxivdan o‘rnatilgan dastur bilan papkaga oching
   
3. 
   TrueCryptni ishga tushiring. Rus tili o‘z-o‘zidan faollashtirilgan bo‘ladi (agar Windows rus tilida bo‘lsa), agar unday bo‘lmasa, «Настройки» ga o‘ting (Settings) – «Язык» (Language) va kerakli bandini tanlang.
   

3.1-rasm. Platforma tilini tanlash
Bunda TrueCrypt ni o‘rnatishni yakunlanadi, endi foydalanish qo‘llanmasi bilan tanishamiz. Bu amaliy ishda dasturni o‘rnatish Windows 8.1 da amalga oshirilgan, ammo oldingi versiyalari bilan deyarli farq qilmaydi.
TrueCrypt- dan foydalanish

3.2-rasm. Disk qismini tanlash
Shunday qilib, siz dasturni o‘rnatdingiz va ishga tushirdingiz (skrinshotlarda TrueCrypt rus tilida ko‘rsatiladi). Birinchi navbatda – disk qismini yaratish uchun tegishli tugmani bosing.

3.3-rasm. Disk qismini yaratish variantini tanlash
TrueCrypt hajmini yaratish ustasi quyidagi jild yaratish opsiyalari bilan ochiladi:

• 
  shifrlangan fayl konteynerini yarating (biz ushbu variantni tahlil qilamiz);
  
• 
  tizim bo‘lmagan bo‘limni yoki diskni shifrlash - bu operatsion tizim o‘rnatilmagan butun bo‘limni, qattiq diskni, tashqi diskni to‘liq shifrlashni nazarda tutadi;
  
• 
  Windows bilan butun tizim qismini to‘liq shifrlash. Kelajakda operatsion tizimni ishga tushirish uchun siz parolni kiritishingiz kerak bo‘ladi;
  
• 
  TrueCrypt -da shifrlash tamoyilini tushunish uchun yetarli bo‘lgan eng oddiy variantlardan «зашифрованный файловый контейнер» ni tanlang.
  

3.4-rasm. Disk qismi turini tanlash
Shundan so‘ng, sizdan oddiy yoki yashirin hajmni yaratishni tanlashingiz so‘raladi. Dasturdagi tushuntirishlardan, qanday farqlar borligi aniq ko‘rinib turadi.

3.5-rasm. Disk qismi joylashuvini tanlash
Keyingi qadam disk qismining joylashishini, ya'ni u joylashgan papka va faylni tanlashdir (chunki biz fayl konteynerini yaratishni tanladik). «Файл» tugmasini bosing, shifrlangan hajmni saqlamoqchi bo‘lgan papkaga o‘ting, kerakli fayl nomini .tc (quyidagi rasmga qarang), disk qismini yaratish ustasida «Сохранить» va keyin «Далее» tugmasini bosing.

3.6-rasm. Fayl nomi va yo‘lini tanlash
Keyingi konfiguratsiya bosqichi shifrlash variantlarini tanlashdir. Aksariyat vazifalar uchun, agar siz maxfiy agent bo‘lmasangiz, maxsus jihozlarsiz standart sozlamalar yetarli: bir necha yil oldin hech kim sizning ma'lumotlaringizni ko‘ra olmasligiga amin bo‘lishingiz mumkin.

3.7-rasm. Shifrlash variantini tanlash
Keyingi qadam, qancha hajmdagi faylni sir saqlashni rejalashtirganingizga qarab, shifrlangan fayl hajmini belgilashdir.

3.8-rasm. Shifrlash uchun parol yaratish
«Далее» tugmasini bosing va sizdan parolni kiritishingiz va disk qismi uchun parolni tasdiqlashingiz so‘raladi. Agar siz haqiqatan ham fayllaringizni himoya qilishni istasangiz, oynada ko‘radigan tavsiyalarga amal qiling, u yerda hamma narsa batafsil tavsiflangan.

3.9-rasm. Shifrlash uchun disk qismi formatini tanlash
Disk qismini formatlash bosqichida sizdan shifrlash kuchini oshirishga yordam beradigan tasodifiy ma'lumotlarni yaratish uchun sichqonchani oyna bo‘ylab harakatlantirish so‘raladi. Bundan tashqari, siz hajmning fayl tizimini belgilashingiz mumkin (masalan, 4 GB dan katta fayllarni saqlash uchun NTFS ni tanlang). Tugatgandan so‘ng, «Разметить» tugmasini bosing, biroz kuting va disk qismi yaratilganligini ko‘rganingizdan so‘ng, TrueCrypt disk yaratish ustasidan chiqing .
Keyingi qadam shifrlangan hajmni tizimga o‘rnatishdir. TrueCrypt asosiy oynasida shifrlangan xotiraga tayinlanadigan disk harfini tanlang va «Файл» tugmasini bosish orqali oldin yaratgan tc. «Смонтировать» tugmasini bosing va keyin siz o‘rnatgan parolni kiriting.

3.10-rasm. Yaratilgan disk qismi
Shundan so‘ng, o‘rnatilgan disk qismi asosiy TrueCrypt oynasida ko‘rsatiladi va agar siz «проводник» yoki «Мой компьютер»-ni ochsangiz, u yerda shifrlangan hajmingizni ifodalovchi yangi diskni ko‘rasiz.
Endi, ushbu disk bilan har qanday operatsiyalar paytida, unga fayllarni saqlash, ular bilan ishlash, tezkor shifrlanadi. Shifrlangan TrueCrypt jild bilan ishlagandan so‘ng, dasturning asosiy oynasida «Размонтировать» tugmasini bosing, shundan so‘ng keyingi parol kiritilgunga qadar sizning ma'lumotlaringiz begonalar uchun mavjud bo‘lmaydi.
Topshiriq
TrueCrypt dasturini o‘rnating, disk va faylni shifrlashni amalga oshiring.
Nazorat savollari

1. 
   Blokli shifrlash algotimlariga misol
   
2. 
   TrueCrypt qanday operatsion tizimlarda ishlaydi.
   
3. 
   TrueCrypt qanday shifrlash algoritmlari asosida ishlaydi.
   
4. 
   O’zingiz fayl konteyner yaratib faylni shifrlash jarayonini bajaring.