основы криптографии

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Информатика
  • 42 42 страницы
  • 12 + 12 источников
  • Добавлена 22.06.2011
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Введение
1. Теоретическая часть
1.1 Криптография
1.1.1 История криптографии
1.1.2 Основные понятия криптографии
1.1.3 Классификация методов криптографического скрытия
1.2 Изучение криптографии в школе
1.2.1 Анализ Государственных образовательных стандартов
1.2.2 Анализ примерных программ по информатике и ИКТ
1.2.3 Анализ современных учебников по информатике и ИКТ
1.2.4 Программы элективных курсов по криптографии
1.3 Требования к разработке электронного учебника
2. Практическая часть
2.1 Структура электронного учебника
2.1.1 Определение требований к электронному учебнику
2.1.2 Архитектурная схема электронного учебника
2.1.3 Определение макета страниц электронного учебника
2.1.4 Разработка системы навигации
2.2 Средства разработки электронного учебника
2.3 Образцы страниц учебника
Заключение
Приложение
Фрагмент для ознакомления

important;
display: inline;
position: relative;
border:#003366 1px solid;
}
ul#navmenu-v li ul li {
border:none;
border-bottom:#FFFFFF 2px solid;
}

/* Старшие пункты меню */
ul#navmenu-v a {
padding: 0 6px;
display: block;
background: url(menu/but1.gif) no-repeat; /* фон блока */
color: #400000;
font: bold 12px/28px Verdana, Arial;
text-decoration: none;
height: 50px;
height: 1%;
}
ul#navmenu-v a:hover,
ul#navmenu-v li:hover a,
ul#navmenu-v li.iehover a {
background: url(menu/but1.gif) no-repeat; /* фон блока */
color: #808000;
}

/* Подчиненные пункты меню*/
ul#navmenu-v li:hover li a,
ul#navmenu-v li.iehover li a {
background: url(menu/but3.gif) no-repeat; /* фон блока */
color: #400000;
border:#003366 1px solid;
}
ul#navmenu-v li:hover li a:hover,
ul#navmenu-v li:hover li:hover a,
ul#navmenu-v li.iehover li a:hover,
ul#navmenu-v li.iehover li.iehover a {
color: #808000;
border:#003366 1px solid;
}

ul#navmenu-v ul,
ul#navmenu-v ul ul,
ul#navmenu-v ul ul ul {
display: none;
position: absolute;
top: 0;
left: 200px;
z-index:10;
}

ul#navmenu-v li:hover ul ul,
ul#navmenu-v li:hover ul ul ul,
ul#navmenu-v li.iehover ul ul,
ul#navmenu-v li.iehover ul ul ul {
display: none;
}

ul#navmenu-v li:hover ul,
ul#navmenu-v ul li:hover ul,
ul#navmenu-v ul ul li:hover ul,
ul#navmenu-v li.iehover ul,
ul#navmenu-v ul li.iehover ul,
ul#navmenu-v ul ul li.iehover ul {
display: block;
}

/* Настройка параметров области основной информации */
.fonnt
{ margin-top: 10px 10px;
font-size: 14px; /* размер текста */
font-family: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; /* шрифт текста */
text-decoration: none; /* отключение подчеркивания ссылки */
font-weight: bold; /* жирный текст */
/* End */

Для оформления разделов меню использовались изображения (разработано в Adobe PhotoShop CS), отличающиеся яркостью и интенсивность белого цвета – с целью создания эффекта легкой подсветки при наведении курсора мыши на раздел меню:
but1.gif – основные разделы but3.gif – подчиненные разделы Рис. 6 Кнопки меню


Рис. 7 Итоговый вид меню навигации электронного учебника


2.2 Средства разработки электронного учебника
В качестве средств реализации разработанного макета электронного учебника по основам криптографии были выбраны:
HTML – структура страниц, гипертекстовые связи;
CSS – стилевое форматирование, меню навигации;
JavaScript – настройка для работы в IE, создание динамики элементов;
Adobe Photoshop CS – обработка графики.

HTML (Hypertext Markup Language с английского - «язык гипертекстовой разметки») - это приложение SGML (Standard Generalized Markup Language (Стандартный обобщенный язык разметки)), соответствующее международному стандарту ISO 8879; оно считается стандартным языком публикации в World Wide Web. (10)
Текстовые документы, содержащие код на языке HTML (такие документы традиционно имеют расширение «html» или «htm»), обрабатываются, интерптерируются и воспроизводятся браузерами.
HTML документ представляет собой обычный текстовый файл, содержащий элементы HTML и саму информацию. Элементы могут быть логические и физические. Физические указывают как информация должна отображаться в браузере. Логические же определяют структуру документа*.
Язык HTML представляет собой набор команд, в соответствии с которыми браузер отображает содержимое документа, при этом команды HTML не отображаются. В языке HTML реализован механизм гипертекстовых ссылок, который обеспечивает связь одного документа с другими. Эти документы могут находиться на том же сервере, что и страница, с которой на них делается ссылка, а могут быть размещены на другом сервере.
Все документы HTML имеют одну и ту же структуру, определяемую фиксированным набором тегов структуры. Документ HTML всегда должен начинаться с тега и заканчиваться соответствующим закрывающим тегом (). Внутри документа выделяются два основных раздела: раздел заголовков и тело документа, - идущих именно в таком порядке. Раздел заголовков содержит информацию, описывающую документ в целом, и ограничивается тегами и . В частности, раздел заголовков должен содержать общий заголовок документа, ограниченный парным тегом . <br />Основное содержание размешается в теле документа, которое ограничивается парным тегом <BODY>. Строго говоря, положение структурных тегов в документе нетрудно определить, даже если и они опущены. Поэтому стандарт языка HTML требует только наличия тега <TITLE > (и, соответственно, ). Тем не менее, при создании документа HTML опускать структурные теги не рекомендуется. Простейший правильный документ HTML содержащий все теги, определяющие структуру, может выглядеть следующим образом:

< TITLE > Заголовок документа < /TITLE >

Текст документа

(9, гл. 1)

Каскадные таблицы стилей CSS (Cascading Style Sheets) - язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки. CSS используется Web-разработчиками для задания внешнего вида (шрифтов, цветов, отступов, расположения и др.) Web-страниц. CSS разработан для отделения основного содержимого документа (написанного на языке разметки, например HTML) от оформления этого содержимого (написанного на CSS). Такое отделение предоставляет Web-разработчикам большую гибкость, упрощает задание внешнего вида документов и оформление повторяющихся элементов разметки. Таким образом, HTML-код формирует текст логически, т.е. задает структуры Web-страницы: расположение и порядок следования абзацев, графических изображений, строк и ячеек в таблице и особое значение отдельных фрагментов текста. Таблицы стилей CSS формируют тексты физически, т.е. задают представление Web-страницы: каким шрифтом будут набраны обычный текст абзацев, каким цветом выделить заголовки, будет ли у таблицы рамка и пр. (11)
Таблица стилей состоит из набора правил. Каждое правило, в свою очередь, состоит из одного или нескольких селекторов, разделённых запятыми, и блока определений. Блок определений же обрамляется фигурными скобками, и состоит из набора свойств и их значений:
селектор, селектор
{
свойство: значение;
свойство: значение;
свойство: значение;
} (10)
JavaScript - объектно-ориентированный скриптовый язык программирования. Является диалектом языка ECMAScript. JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. (12)


2.3 Образцы страниц учебника
Программный код страницы с описанием шифра Вижинера:
Основы криптографии <link rel="stylesheet" type="text/css" href="style1.css" /> <script type="text/javascript" src="vertcssmenujs.js"></script>

Электронный учебник "Основы криптографии"
Раздел "Шифрование с открытым ключом"
Тема "Шифр Вижинера (полиалфавитная подстановка)"

Для повышения стойкости шифра используют полиалфавитные подстановки, в которых для замены символов исходного текста используют симво-лы нескольких алфавитов.

При полиалфавитной одноконтурной обыкновенной подстановке для замены символов исходного текста используется несколько алфавитов, причем смена алфавита осуществляется последовательно и циклически, т. е. первый символ заменяется соответствующим символом первого алфавита, второй - символом второго алфавита и т. д. до тех пор, пока не будут использованы все выбранные алфавиты. После этого использование алфавитов повторяется.

Таблица Вижинера представляет собой квадратную матрицу с n2 элементами, где n - число символов используемого алфавита. Каждая строка таблицы получается циклическим сдвигом алфавита на символ.

Для шифрования с помощью таблицы Вижинера выбирается буквенный ключ, в соответствии с которым формируется рабочая матрица шифрования. Из полной таблицы выбирается первая строка и те строки, первые буквы которых соответствуют буквам ключа.

Например, для ключа "камень" рабочая матрица будет иметь следующий вид:


Последовательность шифрования:
шаг 1. под каждой буквой шифруемого текста записываются буквы ключа. Ключ при этом повторяется необходимое число раз;

шаг 2. каждая буква шифруемого текста заменяется по подматрице буквами, находящимися на пересечении линий, соединяющих буквы шифруемого текста в первой строке подматрицы и находящихся под ними букв ключа;

Полученный шифротекст - ЫЕПУСИИХЩХЫФКЯЫУРКОА

шаг 3. полученный текст может разбиваться на группы по несколько знаков:
           ЫЕПУ СИИХ ЩХЫФ КЯЫУ РКОА
наверх

Внешний вид полученной страницы:




Заключение
Подводя итог курсовой работы необходимо отметить, что в ходе ее выполнения были выполнены все поставленные в начале работы задачи, а именно:
проведен анализ государственных образовательных стандартов среднего образования, примерных программ по информатике, проанализированы тематические разделы современных школьных учебников и выявлены вопросы криптографии, подлежащие изучению на уроках информатики;
определен уровень сложности и тематическая направленность олимпиадных заданий по криптографии;
определен перечень и последовательность тем для изучения и отражения в электронном учебнике по основам криптографии;
определен перечень практических заданий, использованных для закрепления теоретического материала по отдельным темам электронного учебника и по курсу в целом;
изучена методология разработки электронных учебных пособий, определены требования к электронному учебнику;
выбраны и применены средства реализации электронного учебника по основам криптографии.
Результатом курсовой работы является разработанный электронный учебник, содержащий материал по основам криптографии и рассчитанный на использование в ходе школьных занятий по информатике. Представленное электронное пособие разработано с учетом методологии и требований к разработке учебных электронных пособий, содержит теоретический материал по основам криптографии и практические задания, предназначенные для закрепления пройденного материала и проведения промежуточного и итогового контроля полученных знаний. Электронный учебник может использоваться для проведения занятий по информатике как в рамках базового школьного курса, так и для организации и проведения элективных курсов и внеучебных (семинарских) занятий.
Список литературы
Баричев С.Г., Серов Р.Е. название: Основы современной криптографии. М.: «Горячая линия - Телеком», 2001
Партыка, Т. Л. Информационная безопасность: учебное пособие / Т. Л. Партука, И. И. Попов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Форум; ИНФРА-М, 2007
Осипян В.О.,Осипян К.В. Криптография в задачах и упражнениях. – М.: Гелиос АРВ, 2004
Ростовцев А.Г., Маховенко Е.Б. Теоретическая криптография – С-Пб: АНО НПО «Профессионал», 2004
Ларин, Д. А. Истоки отечественной криптографии / Д. А. Ларин // Математика для школьников. - 2009. - N 4. - с. 49-64
Тыщенко О.Б. Новое средство компьютерного обучения - электронный учебник // Компьютеры в учебном процессе. – 1999. – № 10. – с. 89-92
Баранова Ю.Ю., Перевалова Е.А., Тюрина Е.А., Чадин А.А. Методика использования электронных учебников в образовательном процессе. // Информатика и образование - 2000 – № 8
Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. – М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003
Коржинский С. Настольная книга Web-мастера: эффективное применение HTML, CSS и JavaScript. - М.: Кнорус, 2000
Штайнер, Г. HTML/XML/CSS. Издание 2-е, перераб. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005
Эрик Мейер CSS. Каскадные таблицы стилей. Подробное руководство. – СПб.: Символ-Плюс, 2008
12. http://ru.wikipedia.org/wiki/JavaScript

Приложение
Олимпиадные задачи 2008-2009 гг. и Положение о Межрегиональной олимпиаде школьников по математике и криптографии (открытый доступ)



* выделены фрагменты, в рамках которых могут рассматриваться вопросы криптографии
* Современная тенденция развития HTML такова, что исключаются все физические элементы, а остаются только логические, а за то, как должна отображаться информация в этих элементах отвечает CSS. Это позволяет значительно улучшить структуру документов и сделать их более универсальными и совместимыми с различными средствами отображения информации в World Wide Web












25



Шифрованный текст

Исходный текст

Криптографическая
схема

Ключ

Криптография

История криптографии

Основные термины

Главная страница
«Об учебнике»

Классификация шифров

Задания по теме

Шифрование откр. ключом

Общие сведения

Шифры перестановок

Шифр Цезаря

Шифр Вижинера

Составные шифры

Задания по теме

Шифрование закр. ключом

Общие сведения

Задания по теме

Цифровая подпись

Общие сведения

Задания по теме

Ссылки

Список литературы

Упражнения по курсу

Шапка (header)

Колонка 1

Основная информация

Колонка 2

Подвал (footer)

а) стандарт

Шапка (header)

Колонка

Основная информация

Подвал (footer)

б) упрощенный вариант





Основная информация

Наименование учебника

Меню
навигации


Графическая ссылка «Наверх»

Текущая тема

header

основная часть

footer

1.Баричев С.Г., Серов Р.Е. название: Основы современной криптографии. М.: «Горячая линия - Телеком», 2001
2.Партыка, Т. Л. Информационная безопасность: учебное пособие / Т. Л. Партука, И. И. Попов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Форум; ИНФРА-М, 2007
3.Осипян В.О.,Осипян К.В. Криптография в задачах и упражнениях. – М.: Гелиос АРВ, 2004
4.Ростовцев А.Г., Маховенко Е.Б. Теоретическая криптография – С-Пб: АНО НПО «Профессионал», 2004
5.Ларин, Д. А. Истоки отечественной криптографии / Д. А. Ларин // Математика для школьников. - 2009. - N 4. - с. 49-64
6.Тыщенко О.Б. Новое средство компьютерного обучения - электронный учебник // Компьютеры в учебном процессе. – 1999. – № 10. – с. 89-92
7.Баранова Ю.Ю., Перевалова Е.А., Тюрина Е.А., Чадин А.А. Методика использования электронных учебников в образовательном процессе. // Информатика и образование - 2000 – № 8
8.Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. – М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003
9.Коржинский С. Настольная книга Web-мастера: эффективное применение HTML, CSS и JavaScript. - М.: Кнорус, 2000
10.Штайнер, Г. HTML/XML/CSS. Издание 2-е, перераб. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005
11.Эрик Мейер CSS. Каскадные таблицы стилей. Подробное руководство. – СПб.: Символ-Плюс, 2008
12. http://ru.wikipedia.org/wiki/JavaScript

Министерство образования и науки Российской Федерации

(министерство образования рф)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)

Физико-технический факультет

РЕФЕРАТ

на тему "Основы криптографии"

Томск 2007

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Криптография. Основные понятия и определения

2. Методы шифрования

3. История развития шифров. В первые кодирование современным криптоалгоритмам

4. Классические цифры

5. Асимметричной и симметричной криптографии

6. Хэш-функция и немного электронной подписи

7. Это водяные знаки

8. PGP и системы сертификации открытых ключей

9. Системы идентификации и аутентификации

10. Еще немного о криптоанализе

Вывод

Библиография

Введение

С зарождением человеческой цивилизации возникла необходимость передачи информации одним людям так, чтобы она не стала известна другим. Сначала люди использовали для передачи сообщений исключительно голос и жесты. С появлением письменности задача обеспечения секретности и подлинности передаваемых сообщений стала особенно актуальной. Поэтому, после возникновения письменности появилось искусство тайнописи, искусство "тайно писать" - набор методов, предназначенных для секретной передачи записанных сообщений от одного человека к другому.

Человечество изобрело большое число способов тайного письма, например, симпатические чернила, которые исчезают вскоре после написания ими текста или невидимы с самого начала, "растворение" нужной информации в сообщении большего размера с совершенно "посторонним" смыслом, подготовка текста при помощи знаков непонятно. Криптография возникла именно как практическая дисциплина, которая изучает и разрабатывает способы шифрования сообщений, то есть при передаче сообщений - не скрывать сам факт передачи, а сделать сообщение недоступным снаружи. Для этого сообщение должно быть зарегистрировано так, чтобы его содержимое не мог познакомиться никто, кроме них самих корреспондентов.

Появление в середине XX века первых КОМПЬЮТЕРОВ радикально изменило ситуацию - практическая криптография сделала в своем развитии огромный скачок, и термин "криптография" далеко ушел от первоначального значения - "тайнопись", "секретное письмо". Сегодня эта дисциплина объединяет методы защиты информационных взаимодействий совершенно различного характера, опирающиеся на преобразование данных в тайне алгоритмы, включая алгоритмы, использующие секретные параметры. Термин "информационное взаимодействие" или "процесс информационного взаимодействия" здесь указывает на такой процесс взаимодействия двух или более субъектов, основным содержанием которого является передача и/или обработки информации. Основные методы преобразования информации, которыми располагает современная криптография, немного, но все они являются "кирпичами" для создания прикладных систем. [6]