Шифровка и дешифровка текста

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)



дистанционная форма обучения



Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)









Программирование



Курсовой проект



«шифровка и дешифровка текста»





__________________________________________

(Фамилия Имя Отчество)

 (шифр)

 (почтовый адрес)

Дата выполнения работы ___________________

Дата проверки ___________________

Оценка ___________________

И.О.Фамилия преподавателя ___________________

Подпись преподавателя ___________________









СОДЕРЖАНИЕ:



Содержание………………………………………………………………....стр.2

Введение…………………………………………………………………….стр. 3

Постановка задачи………………………………………………………...стр. 3

Используемые методы…………………………………………………….стр. 3

Описание алгоритма программы………………………………………..стр. 3

Описание входных и выходных данных………………………………..стр. 8

Заключение…………………………………………………………………стр. 8

Список литературы………………………………………………………..стр. 9

Приложение 1. Листинг программы……………………………………стр. 10

Приложение 2. Результаты работы……………………………………..стр. 13


Введение.



 Целью данного курсового проекта является закрепление полученных знаний по разработке алгоритмов на персональном компьютере в среде Турбо Паскаль.

 В курсовом проекте рассматривается работа программы для шифровки и дешифровки текста.



Постановка задачи.



 Необходимо написать программу, которая будет шифровать и дешифровать текст. При этом программа должна брать исходный текст из файла, а результат сохранять в другом файле. Также необходимо создать «дружественный» интерфейс, для упрощения работы с программой конечного пользователя.



Используемые методы.



 В программе используется следующий алгоритм шифрования: с помощью команды ORD каждый символ текста будет преобразован в его числовой код, но при этом еще будет использоваться ключ. Ключ будет задаваться пользователем и может содержать набор букв, чисел и символов. Каждый символ ключя будет декодирован в числовое значение, и алгебраическая сумма всех этих чисел будет прибавлена к имеющемуся значению зашифрованного знака в тексте. И так - для каждой буквы шифруемого текста, между которыми добавятся пробелы, иначе декодер примет множество символов, записанных в цифровом виде, за одно большое многозначное число и ничего не переведет.

 При декодировании текста числовые значения переведутся в символьные при помощи команды CHR, но не зная ключя дешифровать такой текст будет достаточно сложно.



Описание алгоритма программы.



 Программа Crypter. В программе используются следующие функции и процедуры:

 Функция Password (FUNCTION Password(Psw: string): integer;): преобразует каждый символ, введенного пользователем ключя, в его числовой код и находит алгебраическую сумму этих чисел. В данной функции используются следующие переменные:

строковая переменная Psw – при вызове функции ей передается ключ введенный пользователем с клавиатуры, именно это значение и присваивается данной переменной

переменные i, res – целого типа служат для: переменная i необходима для работы цикла, а в переменную res будет записываться результат работы цикла.

Переменной res присваиваем значение равное 0. Для того, чтобы перевести каждый символ ключа в его числовой код создадим цикл размером от 1 до количества символов в ключе (данное значение мы получим при помощи команды length(psw) данная команда возвращает количество символов в строке). Затем в этом цикле с помощью команды ord(psw[i]) найдем числовые коды всех символов ключа, сложим их и присваиваем полученное значение функции Password.



FUNCTION Password(Psw: string): integer;

VAR i,res: integer;

BEGIN

 res:=0;

 for i:=1 to length(psw) do res:=res+ord(psw[i]);

 Password:=res;

END;



 Функция Crypt (FUNCTION Crypt(CryptStr: string): string;): функция для шифрования текста. При вызове данной функции ей передается текст который необходимо шифровать, этот текст присваивается переменной CryptStr. В данной функции созданы следующие внутренние переменные необходимые для ее работы:

переменные s, s1 – строкового типа. В переменную s1 будет записываться результат работы. Переменная s будет содержать в себе значение первого символа строки CryptStr

переменные i, rez – целого типа. Переменная i необходима для работы цикла. Переменная rez будет содержать числовое значение символа находящегося в s.

Переменной s1 присваиваем пустое значение. Создаем цикл от 1 до количества символов в тексте содержащемся в переменной CryptStr (это значение мы получим выполнив команду length(CryptStr)). Далее в цикле текст «разбирается» на символы и каждый символ командой ORD переводится в его числовой код при этом к полученному числу прибавляется алгебраическая сумма числовых кодов символов ключа (эта сумма возвращается при вызове функции Password), полученное значение присваивается переменной rez. Затем полученные числовые значения переводятся в символьные командой STR и складываются, при этом между значениями вставляются пробелы (это необходимо для того, чтобы дешифратор по пробелам мог отделить числа, иначе он принял бы их за одно большое число).



FUNCTION Crypt(CryptStr: string): string;

VAR s,s1: string;

    i,rez: integer;

BEGIN

     s1:='';

     for i:=1 to length(CryptStr) do

     begin

          s:=CryptStr;

          s:=copy(s,1,1);

          CryptStr:=copy(CryptStr,2,length(CryptStr)-1);

          rez:=ord(s[1])+Password(PassW);

          str(rez,s);

          s1:=s1+s+' ';

     end;

     delete(s1,length(s1),1);

     Crypt:=s1;

END;



 Функция Decrypt (FUNCTION Decrypt(DecryptStr: string): string;): функция для дешифровки текста. При вызове этой функции ей передается зашифрованный текст, который необходимо расшифровать, этот текст записывается в переменную DecryptStr. В данной функции созданы следующие внутренние переменные необходимые для ее работы:

переменные Xpos, i, v, e – целого типа. Переменная Xpos будет содержать в себе позицию пробела. Переменная i необходима для работы цикла. Переменные v и e необходимы для работы с оператором VAL (данный оператор преобразует символ в число)

переменные Code, s1 – строкового типа. Переменная s1 будет содержать результат работы. Переменная Code будет содержать значение первого числа извлеченного из переменной DecryptStr.

Создадим цикл размером от 1 до количества символов в переменной DecryptStr (это значение мы получим выполнив команду length(DecryptStr)). Далее в цикле из полученного зашифрованного текста «выдергиваются» числа разделенные пробелами и переводятся в числовые значения при помощи команды VAL потом от них отнимается алгебраическая сумма числовых кодов символов ключа (эта сумма возвращается при вызове функции Password), затем полученные значения преобразуются командой CHR в символьные и складываются. Полученный результат возвращается функцией Decrypt.



FUNCTION Decrypt(DecryptStr: string): string;

VAR Xpos,i,v,e: integer;

    Code,s1: string;

BEGIN

     s1:='';

     for i:=1 to length(DecryptStr) do

     begin

          xpos:=pos(' ',DecryptStr);

          if xpos<=0 then

          begin

               val(DecryptStr,v,e);

               s1:=s1+chr(v-password(PassW));

               Decrypt:=s1;

               exit;

          end;

          code:=copy(DecryptStr,1,xpos-1);

          val(code,v,e);

          s1:=s1+chr(v-password(PassW));

          delete(DecryptStr,1,xpos);

     end;

     Decrypt:=s1;

END;



 Для упрощения работы с программой конечного пользователя были созданы следующие процедуры:

 PROCEDURE Menu – процедура, выводящая на экран основное меню программы. Меню организовано с помощью операторов writeln, readln и содержит следующие пункты:

Шифровать текст

Дешифровать текст

Выход



PROCEDURE Menu;

BEGIN

     repeat

     begin

          ClrScr;

          writeln('Программа шифровки и дешифровки текста!!!');

          writeln;

          writeln('1. Шифровать текст');

          writeln('2. Дешифровать текст');

          writeln('3. Выход');

          writeln;

          write('Выберите пункт меню: ');

          readln(men);

          case men of

          1 : CryptP;

          2 : DecryptP;

          end;

     end;

     until men=3;

END;

 При выборе первого пункта меню вызывается процедура шифрования текста (PROCEDURE CryptP;). Данная процедура создает интерфейс для ввода имени файла, который необходимо зашифровать и ключа. После ввода имени файла  и ключа данный файл открывается (при помощи команды Assign) и весь текст из него записывается в переменную Line.Также создаем второй файл в который будет записан результат работы (этот файл будет иметь имя crypter.txt). Затем вызывается функция Crypt и ей передается значение переменной Line. После завершения работы функции зашифрованный текст сохраняется во вновь созданном файле. Закрываем оба открытых файла при помощи оператора Close.



PROCEDURE CryptP;

BEGIN

     writeln;

     write('Введите путь и имя файла: ');

     readln(FileName);

     write('Введите ключ: ');

     readln(PassW);

     Assign(F,FileName);

     Assign(F1,'crypter.txt');

     Rewrite(F1);

     Reset(F);

     while not EOF(F) do

     begin

          readln(F,Line);

          line:=crypt(line);

          writeln(F1,line);

     end;

     writeln;

     writeln('Файл успешно зашифрован!!!');

     Close(F);

     Close(F1);

     writeln;

     write('Нажмите любую клавишу...');

     ReadKey;

END;



 При выборе второго пункта меню вызывается процедура дешифровки текста (PROCEDURE DecryptP;). Работа этой процедуры аналогична работе процедуры CryptP, за одним лишь исключением, мы вызываем функцию Decrypt вместо функции Crypt.



PROCEDURE DecryptP;

BEGIN

     writeln;

     write('Введите путь и имя файла: ');

     readln(FileName);

     write('Введите ключ: ');

     readln(PassW);

     Assign(F,FileName);

     Assign(F1,'crypter.txt');

     Rewrite(F1);

     Reset(F);

     while not EOF(F) do

     begin

          readln(F,Line);

          line:=decrypt(line);

          writeln(F1,Line);

     end;

     writeln;

     writeln('Файл успешно расшифрован!!!');

     Close(F);

     Close(F1);

     writeln;

     write('Нажмите любую клавишу...');

     ReadKey;

END;



 При выборе третьего пункта меню программа завершает свою работу.



Описание входных и выходных данных.



 При шифровании текста входными данными является файл, содержащий любой текст. А выходными данными будет файл, содержащий зашифрованный текст, который создается в папке в которой расположена данная программа, этот файл будет иметь имя «crypter.txt».

 При дешифровке текста входными данными является файл, содержащий зашифрованный текст. А выходными данными будет файл, содержащий расшифрованный текст, который будет создан в папке в которой расположена данная программа, этот файл будет иметь имя «crypter.txt».




Заключение.



 Данная программа продемонстрировала хорошую работоспособность. Имеет высокую степень защиты зашифрованного текста, без ключя такой текст расшифровать достаточно сложно, даже зная алгоритм шифрования. У данной программы есть один значительный недостаток – размер зашифрованного файла увеличивается по сравнению с исходным примерно в 3 раза.


Список литературы.



«Основы алгоритмизации и программирование», Е. Н. Сафьянова, учебное пособие, Томск, 2000 г.


Приложение 1. Листинг программы.



PROGRAM Crypter;

USES crt;

VAR f,f1: Text;

    FileName,PassW,Line: string;

    men: integer;



{Преобразуем пароль в числовое значение}

FUNCTION Password(Psw: string): integer;

VAR i,res: integer;

BEGIN

     res:=0;

     for i:=1 to length(psw) do res:=res+ord(psw[i]);

     Password:=res;

END;



{Функция шифрования текста}

FUNCTION Crypt(CryptStr: string): string;

VAR s,s1: string;

    i,rez: integer;

BEGIN

     s1:='';

     for i:=1 to length(CryptStr) do

     begin

          s:=CryptStr;

          s:=copy(s,1,1);

          CryptStr:=copy(CryptStr,2,length(CryptStr)-1);

          rez:=ord(s[1])+Password(PassW);

          str(rez,s);

          s1:=s1+s+' ';

     end;

     delete(s1,length(s1),1);

     Crypt:=s1;

END;



{Функция дешифровки текста}

FUNCTION Decrypt(DecryptStr: string): string;

VAR Xpos,i,v,e: integer;

    Code,s1: string;

BEGIN

     s1:='';

     for i:=1 to length(DecryptStr) do

     begin

          xpos:=pos(' ',DecryptStr);

          if xpos<=0 then

          begin

               val(DecryptStr,v,e);

               s1:=s1+chr(v-password(PassW));

               Decrypt:=s1;

               exit;

          end;

          code:=copy(DecryptStr,1,xpos-1);

          val(code,v,e);

          s1:=s1+chr(v-password(PassW));

          delete(DecryptStr,1,xpos);

     end;

     Decrypt:=s1;

END;



{Процедура шифрования текста}

PROCEDURE CryptP;

BEGIN

     writeln;

     write('Введите путь и имя файла: ');

     readln(FileName);

     write('Введите ключ: ');

     readln(PassW);

     Assign(F,FileName);

     Assign(F1,'crypter.txt');

     Rewrite(F1);

     Reset(F);

     while not EOF(F) do

     begin

          readln(F,Line);

          line:=crypt(line);

          writeln(F1,line);

     end;

     writeln;

     writeln('Файл успешно зашифрован!!!');

     Close(F);

     Close(F1);

     writeln;

     write('Нажмите любую клавишу...');

     ReadKey;

END;



{Процедура дешифровки текста}

PROCEDURE DecryptP;

BEGIN

     writeln;

     write('Введите путь и имя файла: ');

     readln(FileName);

     write('Введите ключ: ');

     readln(PassW);

     Assign(F,FileName);

     Assign(F1,'crypter.txt');

     Rewrite(F1);

     Reset(F);

     while not EOF(F) do

     begin

          readln(F,Line);

          line:=decrypt(line);

          writeln(F1,Line);

     end;

     writeln;

     writeln('Файл успешно расшифрован!!!');

     Close(F);

     Close(F1);

     writeln;

     write('Нажмите любую клавишу...');

     ReadKey;

END;

{Процедура вывода основного меню}

PROCEDURE Menu;

BEGIN

     repeat

     begin

          ClrScr;

          writeln('Программа шифровки и дешифровки текста!!!');

          writeln;

          writeln('1. Шифровать текст');

          writeln('2. Дешифровать текст');

          writeln('3. Выход');

          writeln;

          write('Выберите пункт меню: ');

          readln(men);

          case men of

          1 : CryptP;

          2 : DecryptP;

          end;

     end;

     until men=3;

END;



BEGIN

     ClrScr;

     Menu;

END.


Приложение 2. Результаты работы.



 При запуске программы на экран было выведено следующее:



Программа шифровки и дешифровки текста!!!



1.Шифровать текст

2.Дешифровать текст

3.Выход



Выберите пункт меню:



При выборе первого пункта меню, программа предложила ввести имя файла, который необходимо зашифровать и ключ. Имя файла было введено следующее «c:\a1.txt», а ключ «crypter». Файл содержал следующий текст: «Здравствуйте!!! Вас приветствует программа Crypter.». В результате шифрования в папке с программой появился файл «crypter.txt», который содержал следующее: «976 1005 1017 1001 1003 1018 1019 1003 1020 1010 1019 1006 810 810 810 971 1001 1018 809 1016 1017 1009 1003 1006 1019 1018 1019 1003 1020 1006 1019 809 1016 1017 1015 1004 1017 1001 1013 1013 1001 809 844 891 898 889 893 878 891 823».

При выборе второго пункта меню, программа предложила ввести имя файла, который необходимо расшифровать и ключ. Был введен файл «c:\a2.txt», а ключ «crypter». Файл содержал следующий текст: «976 1005 1017 1001 1003 1018 1019 1003 1020 1010 1019 1006 810 810 810 971 1001 1018 809 1016 1017 1009 1003 1006 1019 1018 1019 1003 1020 1006 1019 809 1016 1017 1015 1004 1017 1001 1013 1013 1001 809 844 891 898 889 893 878 891 823». В результате дешифровки в папке с программой появился файл «crypter.txt», который содержал следующее: «Здравствуйте!!! Вас приветствует программа Crypter.». Затем был выбран тот же файл, но ключ изменили на 1, в результате дешифровки получилась следующее: «џјИёєЙКєЛБКЅщщщљёЙшЗИАєЅКЙКєЛЅКшЗИЖ»ИёДДёш_JQHL=J_». Это говорит о корректной работе программы.

При выборе третьего пункта меню программа завершила свою работу.





4