פרויקט מסיים

2003עיבוד מקבילי סרייניבמגישים:

שחר בן ניר

Encryptingהצפנה –

סתרים: • בכתב או בקוד שימוש סתרים: הצפנה בכתב או בקוד שימוש הצפנה. סודיות ידיעות העברת .לשם סודיות ידיעות העברת לשם

) שושן ) (אבן שושן ) אבן

• . , , עסקי ומידע מודיעני מידע אוצרות אהבים . פרשיות , , עסקי ומידע מודיעני מידע אוצרות אהבים פרשיותהכל מעיני לשמור שנרצה דברים הינם ועוד אלה הכל כל מעיני לשמור שנרצה דברים הינם ועוד אלה כל

. בהעברה הצורך התעורר לכן כולם מעיני לא . אך בהעברה הצורך התעורר לכן כולם מעיני לא אך. הצפנה ידי על מידע של .מאובטחת הצפנה ידי על מידע של מאובטחת

הצפנה-רקע

מתחיל • שתעודה אומנות הינה ההצפנה מתחיל אומנות שתעודה אומנות הינה ההצפנה אומנות. הספירה לפני החמישית מהמאה .עוד הספירה לפני החמישית מהמאה עוד

זו • אם בין התקשורת התפתחות עם בבד זו בד אם בין התקשורת התפתחות עם בבד בד , , או רדיו דואר יוני שליחים באמצעות , תקשורת , או רדיו דואר יוני שליחים באמצעות תקשורתקרב, כדי תוך ההצפנה גם התפתחה קרב, אינטרנט כדי תוך ההצפנה גם התפתחה אינטרנטמפצחי לבין הצפנים מפתחי בין ומתמשך מפצחי ארוך לבין הצפנים מפתחי בין ומתמשך ארוך

הצפנים.הצפנים.

אנו • שלנו בתוכניתלהתמקד ננסהשל אחד בסוג

והוא מידע העברת. תמונה העברת

•. שונות דרכים בשתי הבעיה עם להתמודד ננסה .אנו שונות דרכים בשתי הבעיה עם להתמודד ננסה אנו

התמונה ..11 התמונה הצפנת הצפנת. נוסף קובץ .בעזרת נוסף קובץ בעזרת

22.." י ע התמונה "הצפנת י ע התמונה הצפנת. מתמטי .אלגוריתם מתמטי אלגוריתם

קובץXORתמונה שלב ההצפנה

בדרך זו אנו נשתמש בקובץ שנבחר אקראית בדרך זו אנו נשתמש בקובץ שנבחר אקראית •ע"י המשתמש.)להלן המפתח(ע"י המשתמש.)להלן המפתח(

שלב ראשון - נתאים את גודל הקובץ לגודל שלב ראשון - נתאים את גודל הקובץ לגודל •התמונה שהמשתמש רוצה להצפין.התמונה שהמשתמש רוצה להצפין.

בין כל ביט בקובץ בין כל ביט בקובץ XORXORשלב שני - ביצוע שלב שני - ביצוע •לביט בתמונה.לביט בתמונה.

שלב שלישי - שמירת הקובץ החדש הנוצר.שלב שלישי - שמירת הקובץ החדש הנוצר.•

קובץXORתמונה שלב הפענוח

המשתמש מקבל את הקובץ המוצפן ואת המשתמש מקבל את הקובץ המוצפן ואת •המפתח.המפתח.

בעזרת המפתח התוכנית תפענח את התמונה בעזרת המפתח התוכנית תפענח את התמונה • נוסף. נוסף. XORXORע"י ביצוע ע"י ביצוע

בסיום הרצת התוכנית המשתמש יקבל את בסיום הרצת התוכנית המשתמש יקבל את •התמונה המקורית.התמונה המקורית.

שיטת ההצפנה הזו מתייחסת לכל ביט בתמונה שיטת ההצפנה הזו מתייחסת לכל ביט בתמונה •בנפרד ללא תלות בשאר הביטים. לכן ע"י אלגוריתם בנפרד ללא תלות בשאר הביטים. לכן ע"י אלגוריתם מתמטי נחלק את התמונה לריבועים שווים לפי מס' מתמטי נחלק את התמונה לריבועים שווים לפי מס'

התהליכים המבוקשים.התהליכים המבוקשים.

כיוון שאנו רוצים כיוון שאנו רוצים MPIMPIמימוש המיקבול יעשה ע"י מימוש המיקבול יעשה ע"י •שהמשתמש יקבע את מספר התהליכים, מס' שהמשתמש יקבע את מספר התהליכים, מס'

שלו. שלו. clusterclusterהריבועים, בהתאם ל-הריבועים, בהתאם ל-

מיקבול הבעיה

עקב המיקבול נקבל חיסכון רב של זמן בעיבוד -מס' התהליכים.Nהתמונה כמעט בפקטור

. כל מאוד מועטה זו בבעיה התקשורתבקובץ שלו ההסחה את מקבל תהליך

. בלבד

יתרונות וחסרונות

• , שנותנת: ופשוטה מהירה דרך , יתרונות שנותנת: ופשוטה מהירה דרך יתרונותהעובדה עקב מקסימאלית העובדה אבטחה עקב מקסימאלית אבטחה

בצורה הקובץ את בוחר בצורה שהמשתמש הקובץ את בוחר שהמשתמש. לחלוטין .אקראית לחלוטין אקראית

המפתח: • קיום של הכרח קיים המפתח: חסרונות קיום של הכרח קיים חסרונות. המקבל .אצל המקבל אצל

הדרך המתמטית

על • מתמטי באלגוריתם נשתמש אנו זו על בדרך מתמטי באלגוריתם נשתמש אנו זו בדרך. התמונה את לערבל .מנת התמונה את לערבל מנת

• " שתובהר בצורה הפיקסלים הזזת י ע " וזאת שתובהר בצורה הפיקסלים הזזת י ע וזאתבהמשך.בהמשך.

. שלנו התמונה שזו לרגע .נניח שלנו התמונה שזו לרגע נניח

שורה נבחר הראשון שורה בשלב נבחר הראשון בשלבמספר אותה מספר ונסיט אותה ונסיט

. שמאלה .פיקסלים שמאלה פיקסלים

. כך תראה .התוצאה כך תראה התוצאה

ונזיז אלכסון נבחר ונזיז עכשיו אלכסון נבחר עכשיואותו אותו גם גם

האלכסון את ניקח האלכסון ולבסוף את ניקח ולבסוף. נזיז ושוב לו .המנוגד נזיז ושוב לו המנוגד

פעמים מספר לחזור יש אלה פעולות פעמים על מספר לחזור יש אלה פעולות על. התמונה בגודל .כתלות התמונה בגודל כתלות

. הבא בשקף לראות ניתן התוצאות .את הבא בשקף לראות ניתן התוצאות את

מיקבול הבעיה

.. MPIMPIלמיקבול הבעיה אנו נשתמש בלמיקבול הבעיה אנו נשתמש ב•ניתן לחלק את התמונה בצורה שכל תהליך ניתן לחלק את התמונה בצורה שכל תהליך •

יקבל קטע תמונה, שהתזוזות בו לא תלויות יקבל קטע תמונה, שהתזוזות בו לא תלויות בשאר הקטעים.בשאר הקטעים.

לדוגמא: קבלת מספר שורות עבור השלב לדוגמא: קבלת מספר שורות עבור השלב •שבו יש להזיז שורות ימינה או שמאלה בלבד.שבו יש להזיז שורות ימינה או שמאלה בלבד.

יתרונות וחסרונות

יתרונות: ניתן להשתמש במפתח פשוט יתרונות: ניתן להשתמש במפתח פשוט •יחסית וכן ניתן להעביר אותו לאו יחסית וכן ניתן להעביר אותו לאו

דווקא באמצעות דיסק או אינטרנט.דווקא באמצעות דיסק או אינטרנט.

חסרונות: מספר האפשרויות הוא חסרונות: מספר האפשרויות הוא •O(nO(n44))..

הינו מספר השורות בתמונה. הינו מספר השורות בתמונה. nn כאשר כאשר

שיפור האלגוריתם המתמטי על מנת •להגדיל את מס' אפשריות ההצפנה בעת

המיקבול.

.Cמימוש התוכניות בשפת •

בדיקת איכות המיקבול בתוכניות. •

Jui-Cheng Yen and Jiun-In GuoDepartment of Electronic EngineeringNational Lien-Ho CollegeMiaoli,Taiwn,Republic of China.

סודות ההצפנה-סיימון סינג