Использование современных симметрических (DES), и асимметрических (RSA) алгоритмов шифрования

Содержание

Постановка задачи

Теоретический материал

Исходные данные

Скриншоты работы программы

Выводы

Постановка задачи

1. Реализовать алгоритм DES и 4 режима шифрования. Шифрование реализовать для любой длины сообщения и любой длины ключа до 56 бит включительно.

2. Зашифровать сообщения длиной 1 МБ, 10 МБ, 20 МБ и ключом 5,6,7 байт. Для каждого режима, длины сообщения и ключа замерять время и скорость зашифрования

3. В режимах шифрования DESOFB и CFB размер блока шифрования брать равным порядковому номеру в списке группы

4. Реализовать алгоритм RSA. Сгенерировать 3 пары открытый/закрытый ключей. Брать файлы размером 20 Кб, 50 Кб, 100 Кб, 500 Кб, 1 МБ.

5. Каждый файл шифровать с 3 парами ключей. Посчитать время зашифрования/расшифрования и среднюю скорость шифрования/расшифрования для каждой пары ключей и каждого файла.

6. Программа должна предусматривать сохранение зашифрованного и расшифрованного файла на диск, а также вывод на экран скорости и времени шифрования.

Примечание.

1. Исходный текст брать произвольный, используя символы из Алфавита (Алфавит брать из Таблицы 1, согласно Вашего варианта)

2. Ваш вариант =(Номер в списке группы) mod 23

3. Буквам поставить в соотвествие числа [0..мощность_алфавита-1 ] (например букве а->0,б->1, в->2 итд.)

Таблица 1.

Теоретический материал

Шифр RSA

Алгоритм RSA предложили в 1978 г. три автора: Р.Райвест (Rivest), А.Шамир (Shamir) и А.Адлеман (Adleman). Алгоритм получил свое название по первым буквам фамилий его авторов. Алгоритм RSA стал первым полноценным алгоритмом с открытым ключом, который может работать как в режиме шифрования данных, так и в режиме электронной цифровой подписи.

Надежность алгоритма основывается на трудности факторизации больших чисел и трудности вычисления дискретных логарифмов.

В криптосистеме RSA открытый ключ К_A , секретный ключ К_B , сообщение М и криптограмма С принадлежат множеству целых чисел

Z_N ={0,1,2,...,N-1} (1)

где N - модуль:

N = P*Q . (2)

Здесь Р и Q - случайные большие простые числа. Для обеспечения максимальной безопасности выбирают Р и Q равной длины и хранят в секрете.

Множество Z_N с операциями сложения и умножения по модулю N образует арифметику по модулю N .

Открытый ключ К_A выбирают случайным образом так, чтобы выполнялись условия:

(3)

, (4)

где - функция Эйлера, указывающая количество положительных целых чисел в интервале от 1 до N , которые взаимно просты сN .

Условие (4) означает, что открытый ключ К_A и функция Эйлера должны быть взаимно простыми.

Далее, используя расширенный алгоритм Евклида, вычисляют секретный ключ K _B , такой, что

K_B * К _A = 1 ( mod( ) (5)

или

Это можно осуществить, так как получатель В знает пару простых чисел (P,Q) и может легко найти . Заметим, что K _B и N должны быть взаимно простыми.

Открытый ключ К _A используют для шифрования данных, а секретный ключ K _B -для расшифрования.

Преобразование шифрования определяет криптограмму С через пару (открытый ключ К_A , сообщение М ) в соответствии со следующей формулой:

(6)

Обращение функции , т.е. определение значения М по известным значениям С , К _A и N , практически не осуществимо при N > 2⁵¹² .

Однако обратную задачу, т.е. задачу расшифрования криптограммы С , можно решить, используя пару (секретный ключ K _B , криптограмма С ) по следующей формуле:

(7)

Процесс расшифрования можно записать так:

D_B (Е_А (М)) = М . (8)

Подставляя в (8) значения (6) и (7), получаем:

Или

(9)

Величина играет важную роль в теореме Эйлера, которая утверждает, что если НОД (х,N)=1 , то

или в несколько более общей форме

(10)

Сопоставляя выражения (9) и (10), получаем

или, что то же самое, .

Именно поэтому для вычисления секретного ключа K_B используют соотношение (5).

Таким образом, если криптограмму

возвести в степень K _B , то в результате восстанавливается исходный открытый текст М , так как

Таким образом, получатель В, который создает криптосистему, защищает два параметра: секретный ключ K _B и пару чисел (P,Q) , произведение которых дает значение модуля N . С другой стороны, получатель В открывает значение модуля N и открытый ключ К _А .

Противнику известны лишь значения К _А и N . Если бы он смог разложить число N на множители Р и Q , то он узнал бы "потайной ход" - тройку чисел {Р,Q, К _A }, вычислил значение функции Эйлера

и определил значение секретного ключа K _B .

Однако, как уже отмечалось, разложение очень большого N на множители вычислительно не осуществимо (при условии, что длины выбранных Р и Q составляют не менее 100 десятичных знаков).

Алгоритм шифрования и расшифрования в криптосистеме RSA

Предположим, что пользователь А хочет передать пользователю В сообщение в зашифрованном виде, используя криптосистему RSA. В таком случае пользователь А выступает в роли отправителя сообщения, а пользователь В - в роли получателя. Как отмечалось выше, криптосистему RSA должен сформировать получатель сообщения, т.е. пользователь В . Рассмотрим последовательность действий пользователя В и пользователя А .

1. Пользователь В выбирает два произвольных больших простых числа Р и Q .

2. Пользователь В вычисляет значение модуля N=Р*Q .

3. Пользователь В вычисляет функцию Эйлера (8):

4. Выбирает случайным образом значение открытого ключа К _A с учетом выполнения условий:

5. Пользователь В вычисляет значение секретного ключа k_B , используя расширенный алгоритм Евклида при решении сравнения

6. Пользователь В пересылает пользователю А пару чисел (N, К _A ) по незащищенному каналу.

Если пользователь А хочет передать пользователю В сообщение М , он выполняет следующие шаги.

7. Пользователь А разбивает исходный открытый текст М на блоки, каждый из которых может быть представлен в виде числа

М_i =0,1,2,...,N-1 .

8. Пользователь А шифрует текст, представленный в виде последовательности чисел М , по формуле

9. Пользователь А отправляет криптограмму C₁ , С₂ , С₃ ,...,C_i , ... пользователю В .

10. Пользователь В расшифровывает принятую криптограмму C₁ , С₂ , С₃ ,...,C_i , ..., используя секретный ключ k_B , по формуле

.

В результате будет получена последовательность чисел M_i , которые представляют собой исходное сообщение М . Чтобы алгоритм RSA имел практическую ценность, необходимо иметь возможность без существенных затрат генерировать большие простые числа, уметь оперативно вычислять значения ключей К _A и К _B .

Шифр DES

DES осуществляет шифрование 64-битовых блоков данных с помощью 56-битового ключа. Расшифрование в DES является операцией обратной шифрованию и выполняется путем повторения операций шифрования в обратной последовательности (несмотря на кажущуюся очевидность, так делается далеко не всегда. Позже мы рассмотрим шифры, в которых шифрование и расшифрование осуществляются по разным алгоритмам).

Процесс шифрования заключается в начальной перестановке битов 64-битового блока, шестнадцати циклах шифрования и, наконец, обратной перестановки битов (рис.1).

Рис.1. Обобщенная схема шифрования в алгоритме DES

Необходимо сразу же отметить, что ВСЕ таблицы, приведенные в данной статье, являются СТАНДАРТНЫМИ, а следовательно должны включаться в вашу реализацию алгоритма в неизменном виде. Все перестановки и коды в таблицах подобраны разработчиками таким образом, чтобы максимально затруднить процесс расшифровки путем подбора ключа. Структура алгоритма DES приведена на рис.2.

Рис.2. Структура алгоритма шифрования DES

Пусть из файла считан очередной 8-байтовый блок T, который преобразуется с помощью матрицы начальной перестановки IP (табл.1) следующим образом: бит 58 блока T становится битом 1, бит 50 - битом 2 и т.д., что даст в результате: T(0) = IP(T).

Полученная последовательность битов T(0) разделяется на две последовательности по 32 бита каждая: L(0) - левые или старшие биты, R(0) - правые или младшие биты.

Таблица 1: Матрица начальной перестановки IP

Затем выполняется шифрование, состоящее из 16 итераций. Результат i-й итерации описывается следующими формулами:

где xor - операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Функция f называется функцией шифрования. Ее аргументы - это 32-битовая последовательность R(i-1), полученная на (i-1)-ой итерации, и 48-битовый ключ K(i), который является результатом преобразования 64-битового ключа K. Подробно функция шифрования и алгоритм получения ключей К(i) описаны ниже.

На 16-й итерации получают последовательности R(16) и L(16) (без перестановки), которые конкатенируют в 64-битовую последовательность R(16)L(16).

Затем позиции битов этой последовательности переставляют в соответствии с матрицей IP^-1 (табл.2).

Таблица 2: Матрица обратной перестановки IP^-1

Матрицы IP^-1 и IP соотносятся следующим образом: значение 1-го элемента матрицы IP^-1 равно 40, а значение 40-го элемента матрицы IP равно 1, значение 2-го элемента матрицы IP^-1 равно 8, а значение 8-го элемента матрицы IP равно 2 и т.д.

Процесс расшифрования данных является инверсным по отношению к процессу шифрования. Все действия должны быть выполнены в обратном порядке. Это означает, что расшифровываемые данные сначала переставляются в соответствии с матрицей IP^-1 , а затем над последовательностью бит R(16)L(16) выполняются те же действия, что и в процессе шифрования, но в обратном порядке.

Итеративный процесс расшифрования может быть описан следующими формулами:

На 16-й итерации получают последовательности L(0) и R(0), которые конкатенируют в 64-битовую последовательность L(0)R(0).

Затем позиции битов этой последовательности переставляют в соответствии с матрицей IP. Результат такой перестановки - исходная 64-битовая последовательность.

Теперь рассмотрим функцию шифрования f(R(i-1),K(i)). Схематически она показана на рис. 3.

Рис.3. Вычисление функции f(R(i-1), K(i))

Для вычисления значения функции f используются следующие функции-матрицы:

· Е - расширение 32-битовой последовательности до 48-битовой,

· S1, S2, ... , S8 - преобразование 6-битового блока в 4-битовый,

· Р - перестановка бит в 32-битовой последовательности.

Функция расширения Е определяется табл.3. В соответствии с этой таблицей первые 3 бита Е(R(i-1)) - это биты 32, 1 и 2, а последние - 31, 32 и 1.

Таблица 3:Функция расширения E

Результат функции Е(R(i-1)) есть 48-битовая последовательность, которая складывается по модулю 2 (операция xor) с 48-битовым ключом К(i). Получается 48-битовая последовательность, которая разбивается на восемь 6-битовых блоков B(1)B(2)B(3)B(4)B(5)B(6)B(7)B(8). То есть:

E(R(i-1)) xor K(i) = B(1)B(2)...B(8) .

Функции S1, S2, ... , S8 определяются табл.4.

Таблица 4

Функции преобразования S1, S2, ..., S8

К табл.4. требуются дополнительные пояснения. Пусть на вход функции-матрицы Sj поступает 6-битовый блок B(j) = b1b2b3b4b5b6, тогда двухбитовое число b1b6 указывает номер строки матрицы, а b2b3b4b5 - номер столбца. Результатом Sj(B(j)) будет 4-битовый элемент, расположенный на пересечении указанных строки и столбца.

Например, В(1)=011011. Тогда S1(В(1)) расположен на пересечении строки 1 и столбца 13. В столбце 13 строки 1 задано значение 5. Значит, S1(011011)=0101.

Применив операцию выбора к каждому из 6-битовых блоков B(1), B(2), ..., B(8), получаем 32-битовую последовательность S1(B(1))S2(B(2))S3(B(3))...S8(B(8)).

Наконец, для получения результата функции шифрования надо переставить биты этой последовательности. Для этого применяется функция перестановки P (табл.5). Во входной последовательности биты перестанавливаются так, чтобы бит 16 стал битом 1, а бит 7 - битом 2 и т.д.

Таблица 5:Функция перестановки P

Таким образом,

f(R(i-1), K(i)) = P(S1(B(1)),...S8(B(8)))

Чтобы завершить описание алгоритма шифрования данных, осталось привести алгоритм получения 48-битовых ключей К(i), i=1...16. На каждой итерации используется новое значение ключа K(i), которое вычисляется из начального ключа K. K представляет собой 64-битовый блок с восемью битами контроля по четности, расположенными в позициях 8,16,24,32,40,48,56,64.

Для удаления контрольных битов и перестановки остальных используется функция G первоначальной подготовки ключа (табл.6).

Таблица 6

Матрица G первоначальной подготовки ключа

Результат преобразования G(K) разбивается на два 28-битовых блока C(0) и D(0), причем C(0) будет состоять из битов 57, 49, ..., 44, 36 ключа K, а D(0) будет состоять из битов 63, 55, ..., 12, 4 ключа K. После определения C(0) и D(0) рекурсивно определяются C(i) и D(i), i=1...16. Для этого применяют циклический сдвиг влево на один или два бита в зависимости от номера итерации, как показано в табл.7.

Таблица 7

Таблица сдвигов для вычисления ключа

Полученное значение вновь "перемешивается" в соответствии с матрицей H (табл.8).

Таблица 8:

Матрица H завершающей обработки ключа

Ключ K(i) будет состоять из битов 14, 17, ..., 29, 32 последовательности C(i)D(i). Таким образом:

K(i) = H(C(i)D(i))

Блок-схема алгоритма вычисления ключа приведена на рис.4.

Рис.4. Блок-схема алгоритма вычисления ключа K(i)

Восстановление исходного текста осуществляется по такому же алгоритму, что и для шифрования, однако вначале используется ключ
K(16), затем - K(15) и так далее.

Исходные данные

Для шифра RSA использовался алфавит

0123456789@абвгдеёжзиклмнопрстуфхцчшщъыьэюя

Текст в файлах состоит из повторений фраз

В миску кашу со стен соскребите

в@миску@кашей@

Текст программы

unit main;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, ComCtrls,DES_unit,Podkluchi_unit,DES_ECB_CBC_unit,RSA_unit;

type

TForm1 = class(TForm)

Button17: TButton;

Label28: TLabel;

Label29: TLabel;

Label30: TLabel;

Label31: TLabel;

Label32: TLabel;

Label33: TLabel;

Label34: TLabel;

Edit10: TEdit;

Edit11: TEdit;

Edit12: TEdit;

Button18: TButton;

Button19: TButton;

Button20: TButton;

Button21: TButton;

Button22: TButton;

Edit1: TEdit;

Button1: TButton;

Button2: TButton;

Button3: TButton;

Button4: TButton;

Button5: TButton;

Button6: TButton;

Label5: TLabel;

Button7: TButton;

Button8: TButton;

RadioButton6: TRadioButton;

RadioButton7: TRadioButton;

RadioButton8: TRadioButton;

RadioButton9: TRadioButton;

RadioButton10: TRadioButton;

Button9: TButton;

Edit4: TEdit;

Edit5: TEdit;

ListBox3: TListBox;

Button10: TButton;

ListBox4: TListBox;

Label12: TLabel;

Label13: TLabel;

Label14: TLabel;

Label15: TLabel;

Label36: TLabel;

Label37: TLabel;

Label38: TLabel;

GroupBox1: TGroupBox;

GroupBox2: TGroupBox;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

procedure Button3Click(Sender: TObject);

procedure Button4Click(Sender: TObject);

procedure Button5Click(Sender: TObject);

procedure Button6Click(Sender: TObject);

procedure Button7Click(Sender: TObject);

procedure Button8Click(Sender: TObject);

procedure Button9Click(Sender: TObject);

procedure Button10Click(Sender: TObject);

procedure Button11Click(Sender: TObject);

procedure Button12Click(Sender: TObject);

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure Button13Click(Sender: TObject);

procedure Button14Click(Sender: TObject);

procedure Button15Click(Sender: TObject);

procedure Button16Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

//Zawifrovanie failov klju4om na 5 bait

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit10.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4+'0';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

razmer:=0;

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('20.txt','DES_crypted\Z_20_5_ECB.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('50.txt','DES_crypted\Z_50_5_ECB.txt');

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('100.txt','DES_crypted\Z_100_5_ECB.txt');

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('500.txt','DES_crypted\Z_500_5_ECB.txt');

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('1.txt','DES_crypted\Z_1_5_ECB.txt');

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr((razmer/vremja)-1)+'байт/сек';

end;

//Raswifrovanie failov klju4om na 5 bait

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit10.text;

razmer:=0;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4+'0';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_20_5_ECB.txt','DES_uncrypted\R_20_5_ECB.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_50_5_ECB.txt','DES_uncrypted\R_50_5_ECB.txt');

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_100_5_ECB.txt','DES_uncrypted\R_100_5_ECB.txt');

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_500_5_ECB.txt','DES_uncrypted\R_500_5_ECB.txt');

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_1_5_ECB.txt','DES_uncrypted\R_1_5_ECB.txt');

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//Zawifrovanie failov klju4om na 6 bait

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit11.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4+'0';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('20.txt','DES_crypted\Z_20_6_ECB.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('50.txt','DES_crypted\Z_50_6_ECB.txt');

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('100.txt','DES_crypted\Z_100_6_ECB.txt');

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('500.txt','DES_crypted\Z_500_6_ECB.txt');

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('1.txt','DES_crypted\Z_1_6_ECB.txt');

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - (t1))*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//Raswifrovanie failov klju4om na 6 bait

procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit11.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4+'0';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_20_6_ECB.txt','DES_uncrypted\R_20_6_ECB.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_50_6_ECB.txt','DES_uncrypted\R_50_6_ECB.txt');

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_100_6_ECB.txt','DES_uncrypted\R_100_6_ECB.txt');

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_500_6_ECB.txt','DES_uncrypted\R_500_6_ECB.txt');

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_1_6_ECB.txt','DES_uncrypted\R_1_6_ECB.txt');

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//Zawifrovanie failov klju4om na 7 bait

procedure TForm1.Button5Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit12.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4+'0';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('20.txt','DES_crypted\Z_20_7_ECB.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('50.txt','DES_crypted\Z_50_7_ECB.txt');

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('100.txt','DES_crypted\Z_100_7_ECB.txt');

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('500.txt','DES_crypted\Z_500_7_ECB.txt');

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_ECB('1.txt','DES_crypted\Z_1_7_ECB.txt');

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//Raswifrovanie failov klju4om na 7 bait

procedure TForm1.Button6Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit12.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4+'0';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_20_7_ECB.txt','DES_uncrypted\R_20_7_ECB.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_50_7_ECB.txt','DES_uncrypted\R_50_7_ECB.txt');

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_100_7_ECB.txt','DES_uncrypted\R_100_7_ECB.txt');

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_500_7_ECB.txt','DES_uncrypted\R_500_7_ECB.txt');

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_ECB('DES_crypted\Z_1_7_ECB.txt','DES_uncrypted\R_1_7_ECB.txt');

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//CBC zawifrovanie failov klju4om na 5 bait

procedure TForm1.Button7Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

vektor:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit10.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4 + '*';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

vektor:=Edit1.text;

while( Length(vektor)<8 ) do

vektor:=vektor+ '0';

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('20.txt','DES_crypted\Z_20_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('50.txt','DES_crypted\Z_50_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('100.txt','DES_crypted\Z_100_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('500.txt','DES_crypted\Z_500_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('1.txt','DES_crypted\Z_1_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label34.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//CBC raswifrovanie failov klju4om na 5 bait

procedure TForm1.Button8Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

vektor:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit10.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4 + '*';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

vektor:=Edit1.text;

while( Length(vektor)<8 ) do

vektor:=vektor+ '0';

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_20_5_CBС.txt','DES_uncrypted\R_20_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_50_5_CBС.txt','DES_uncrypted\R_50_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_100_5_CBС.txt','DES_uncrypted\R_100_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_500_5_CBС.txt','DES_uncrypted\R_500_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_1_5_CBС.txt','DES_uncrypted\R_1_5_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//CBC zawifrovanie failov klju4om na 6 bait

procedure TForm1.Button9Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

vektor:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit11.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4 + '*';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

vektor:=Edit1.text;

while( Length(vektor)<8 ) do

vektor:=vektor+ '0';

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('20.txt','DES_crypted\Z_20_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('50.txt','DES_crypted\Z_50_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('100.txt','DES_crypted\Z_100_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('500.txt','DES_crypted\Z_500_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('1.txt','DES_crypted\Z_1_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//CBC raswifrovanie failov klju4om na 6 bait

procedure TForm1.Button10Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

vektor:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit11.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4 + '*';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

vektor:=Edit1.text;

while( Length(vektor)<8 ) do

vektor:=vektor+ '0';

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_20_6_CBС.txt','DES_uncrypted\R_20_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_50_6_CBС.txt','DES_uncrypted\R_50_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_100_6_CBС.txt','DES_uncrypted\R_100_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_500_6_CBС.txt','DES_uncrypted\R_500_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_1_6_CBС.txt','DES_uncrypted\R_1_6_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60);

Label33.Caption := IntToStr(vremja)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja)+'байт/сек';

end;

//CBC zawifrovanie failov klju4om na 7 bait

procedure TForm1.Button11Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

vektor:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit12.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4 + '*';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

vektor:=Edit1.text;

while( Length(vektor)<8 ) do

vektor:=vektor+ '0';

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('20.txt','DES_crypted\Z_20_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('50.txt','DES_crypted\Z_50_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('100.txt','DES_crypted\Z_100_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('500.txt','DES_crypted\Z_500_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_CBC('1.txt','DES_crypted\Z_1_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja-1)+'байт/сек';

end;

//CBC raswifrovanie failov klju4om na 7 bait

procedure TForm1.Button12Click(Sender: TObject);

var

klu4:string;

vektor:string;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

klu4:=Edit12.text;

while( Length(klu4)<8 ) do

klu4:=klu4 + '*';

Formirovanie_16_podklju4ei(klu4);

vektor:=Edit1.text;

while( Length(vektor)<8 ) do

vektor:=vektor+ '0';

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_20_7_CBС.txt','DES_uncrypted\R_20_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_50_7_CBС.txt','DES_uncrypted\R_50_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_100_7_CBС.txt','DES_uncrypted\R_100_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_500_7_CBС.txt','DES_uncrypted\R_500_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_CBC('DES_crypted\Z_1_7_CBС.txt','DES_uncrypted\R_1_7_CBС.txt',vektor);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60);

Label33.Caption := IntToStr(vremja)+ 'сек';

Label34.Caption := FloatToStr(razmer/vremja)+'байт/сек';

end;

//S4itivaem alfavit dlja RSA

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

alf:=Form1.Label38.Caption;

end;

//Generacija prostih 4isel s pomowiju reweta Eratosfena

procedure TForm1.Button13Click(Sender: TObject);

const

n = 5000;

var

a:array[2..n] of boolean;

i,j:integer;

begin

for i:=2 to n do

a[i] := false;

for i:=2 to n do

begin

if(a[i] = false) then

begin

j:=2;

while i*j<=n do

begin

a[i*j]:=true;

j:=j+1;

end;

end;

end;

ListBox4.Clear;

for i:=1 to n do

begin

if(a[i] = false) then

ListBox4.Items.Add(IntToStr(i));

end;

end;

//Generacija vozmognih variantov klju4a Ka

procedure TForm1.Button14Click(Sender: TObject);

var

i:integer;

f:int64;//4islo vzaimno prostih 4isel s N

N,P,Q:int64;

x,y:int64;

k:integer;

begin

P:=StrToInt(Edit5.Text);

Q:=StrToInt(Edit4.Text);

N:=Q*P;

//Vi4isljaem koli4estvo vzaimno prostih s N 4isel

f:=(P-1)*(Q-1);

//Vivodim vse vozmognie Ka

ListBox3.Clear;

k:=0;

for i:=(f div 2) to f do

begin

if(NOD(i,f,x,y)= 1) then

begin

ListBox3.Items.Add(IntToStr(i));

inc(k);

if k=100 then

break;

end;

end;

end;

//Zawifrovanie failov klju4om Ka

procedure TForm1.Button15Click(Sender: TObject);

var

Ka:int64;

Kb:int64;

Q,P:int64;

i:integer;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

P:= StrToInt(Edit5.Text); //S4itivaem P

Q:= StrToInt(Edit4.Text); //S4itivaem Q

if(ListBox3.ItemIndex <> -1) then

begin

Ka:= StrToInt(ListBox3.Items[ListBox3.ItemIndex]);//Opredeljaem sly4ainim obrazom Ka

Kb := -1;

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Wifrovanie_RSA(Ka, P, Q, '20RSA.txt','RSA_crypted\Z_20_RSA.txt',Kb);

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Wifrovanie_RSA(Ka, P, Q, '50RSA.txt','RSA_crypted\Z_50_RSA.txt',Kb);

razmer:=1024*50;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Wifrovanie_RSA(Ka, P, Q, '100RSA.txt','RSA_crypted\Z_100_RSA.txt',Kb);

razmer:=1024*100;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Wifrovanie_RSA(Ka, P, Q, '500RSA.txt','RSA_crypted\Z_500_RSA.txt',Kb);

razmer:=1024*500;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Wifrovanie_RSA(Ka, P, Q, '1RSA.txt','RSA_crypted\Z_1_RSA.txt',Kb);

razmer:=1024*1024;

end;

t2:=Time;

end;

Label13.Caption := IntToStr(Ka);; //Vivodin Ka

Label12.Caption := IntToStr(Kb); //Vivodim Kb

vremja:=round((t2 - (t1+0.0000001))*24*60*60*1000);

Label33.Caption := (IntToStr(vremja-round(0.0000001)))+ 'милисек';

Label34.Caption := FloatToStr((razmer/vremja)-0.0000001)+'байт/милисек';

end;

//Raswifrovat faili klju4om Ka1

procedure TForm1.Button16Click(Sender: TObject);

var

Ka:int64;

Kb:int64;

Q,P:int64;

i:integer;

ish_f,vihod_f:TextFile;

t1,t2:TDateTime;

vremja:integer;

razmer:integer;

begin

P:= StrToInt(Edit5.Text); //S4itivaem P

Q:= StrToInt(Edit4.Text); //S4itivaem Q

if(ListBox3.ItemIndex <> -1) then

begin

Ka:= StrToInt(ListBox3.Items[ListBox3.ItemIndex]);//Opredeljaem sly4ainim obrazom Ka

Kb:=StrToInt(Label12.Caption);

t1:=Time;

if Form1.RadioButton10.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_RSA(Kb,P,Q,'RSA_crypted\Z_20_RSA.txt','RSA_uncrypted\R_20_RSA.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton9.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_RSA(Kb,P,Q,'RSA_crypted\Z_50_RSA.txt','RSA_uncrypted\R_50_RSA.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton8.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_RSA(Kb,P,Q,'RSA_crypted\Z_100_RSA.txt','RSA_uncrypted\R_100_RSA.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton7.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_RSA(Kb,P,Q,'RSA_crypted\Z_500_RSA.txt','RSA_uncrypted\R_500_RSA.txt');

razmer:=1024*20;

end;

if Form1.RadioButton6.Checked=true then

begin

Raswifrovanie_RSA(Kb,P,Q,'RSA_crypted\Z_1_RSA.txt','RSA_uncrypted\R_1_RSA.txt');

razmer:=1024*20;

end;

t2:=Time;

end;

vremja:=round((t2 - t1)*24*60*60)+1;

Label33.Caption := IntToStr(vremja-1)+ 'милисек';

Label34.Caption := FloatToStr((razmer/vremja)-1)+'байт/сек';

end;

end.

Подключаемые модули

unit DES_ECB_CBC_unit;

interface

procedure Wifrovanie_ECB(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string);

procedure Raswifrovanie_ECB(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string);

procedure Wifrovanie_CBC(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string;vektor:string);

procedure Raswifrovanie_CBC(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string;vektor:string);

implementation

uses DES_unit;

procedure Wifrovanie_ECB(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string);

var

i:integer;

ish_text,vihod_text:string;

bykva:byte;

ish_f,vihod_f:file of byte;

begin

assignfile(ish_f,nazv_ish_f);

reset(ish_f);

assignfile(vihod_f,nazv_vih_f);

rewrite(vihod_f);

while not EOF(ish_f) do

begin

read(ish_f,bykva);

ish_text:=ish_text+chr(bykva);

if Length(ish_text) = 8 then

begin

vihod_text:= Kodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

ish_text := '';

end;

end;

if(Length(ish_text) <> 0) then

begin

while length(ish_text)<8 do

ish_text:=ish_text+'0';

vihod_text := Kodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

end;

end;

procedure Raswifrovanie_ECB(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string);

var

i:integer;

ish_text,vihod_text:string;

bykva:byte;

ish_f,vihod_f:file of byte;

begin

assignfile(ish_f,nazv_ish_f);

reset(ish_f);

assignfile(vihod_f,nazv_vih_f);

rewrite(vihod_f);

while not EOF(ish_f) do

begin

read(ish_f,bykva);

ish_text:=ish_text+chr(bykva);

if Length(ish_text) = 8 then

begin

vihod_text:= Raskodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

ish_text := '';

end;

end;

if(Length(ish_text) <> 0) then

begin

while length(ish_text)<8 do

ish_text:=ish_text+'0';

vihod_text := Raskodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

end;

end;

procedure Wifrovanie_CBC(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string;vektor:string);

var

i:integer;

ish_text,vihod_text:string;

bykva:byte;

ish_f,vihod_f:file of byte;

begin

assignfile(ish_f,nazv_ish_f);

reset(ish_f);

assignfile(vihod_f,nazv_vih_f);

rewrite(vihod_f);

while not EOF(ish_f) do

begin

read(ish_f,bykva);

ish_text:=ish_text+chr(bykva);

if Length(ish_text) = 8 then

begin

for i:=1 to 8 do

ish_text[i]:=chr(ord(ish_text[i]) xor ord(vektor[i]));

vihod_text:= Kodirovat(ish_text);

vektor := vihod_text;

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

ish_text := '';

end;

end;

if(Length(ish_text) <> 0) then

begin

while length(ish_text)<8 do

ish_text:=ish_text+'0';

for i:=1 to 8 do

ish_text[i] := chr(ord(ish_text[i]) xor ord(vektor[i]));

vihod_text := Kodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

end;

end;

procedure Raswifrovanie_CBC(nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string;vektor:string);

var

i:integer;

ish_text,vihod_text,tmp:string;

bykva:byte;

ish_f,vihod_f:file of byte;

begin

assignfile(ish_f,nazv_ish_f);

reset(ish_f);

assignfile(vihod_f,nazv_vih_f);

rewrite(vihod_f);

while not EOF(ish_f) do

begin

read(ish_f,bykva);

ish_text:=ish_text+chr(bykva);

if Length(ish_text) = 8 then

begin

tmp := ish_text;

vihod_text:= Raskodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

vihod_text[i] := chr(ord(vihod_text[i]) xor ord(vektor[i]));

vektor := tmp;

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

ish_text := '';

end;

end;

if(Length(ish_text) <> 0) then

begin

while length(ish_text)<8 do

ish_text:=ish_text+'0';

tmp := ish_text;

vihod_text:= Raskodirovat(ish_text);

for i:=1 to 8 do

vihod_text[i] := chr(ord(vihod_text[i]) xor ord(vektor[i]));

vektor := tmp;

for i:=1 to 8 do

begin

bykva:=byte(vihod_text[i]);

write(vihod_f,bykva);

end;

end;

end;

end.

unit DES_unit;

interface

type odnom_1_64=array[1..64] of byte;

type odnom_1_56=array[1..56] of byte;

type odnom_1_48=array[1..48] of byte;

type odnom_1_32=array[1..32] of byte;

type dvym_1_17_1_32=array[1..17,1..32] of byte;

type dvym_1_17_1_28=array[1..17,1..28] of byte;

type dvym_1_16_1_48=array[1..16,1..48] of byte;//16 подключей

procedure Perestanovka_IP (var Klju4_64_posle_IP: odnom_1_64);

procedure Perestanovka_E (n:integer; Tekst_32_do_E: dvym_1_17_1_32; var Tekst_48_posle_E: odnom_1_48);

procedure Perestanovka_P(var Tekst_32_posle_P:odnom_1_32);

procedure S_Blok (e: odnom_1_48; var p: odnom_1_32);

procedure Perestanovka_IP_1 (var Tekst_64_posle_IP1: odnom_1_64);

procedure TextVBinarn (Tekst_bykv: string; var Tekst_64_binar: odnom_1_64);

procedure BinarnVText(Tekst_64_binar: odnom_1_64;var Tekst_bykv: string);

function Kodirovat(Ish_tekst_bykv:string):string;

function Raskodirovat(Wifr_tekst_bykv:string):string;

implementation

uses podkluchi_unit;

var

matrica_IP:array[1..64] of byte=(58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 02,

60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 04,

62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 06,

64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 08,

57, 49, 41, 33, 25, 17, 09, 01,

59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 03,

61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 05,

63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 07);

matrica_E:array[1..48] of byte=(32, 01, 02, 03, 04, 05,

04, 05, 06, 07, 08, 09,

08, 09, 10, 11, 12, 13,

12, 13, 14, 15, 16, 17,

16, 17, 18, 19, 20, 21,

20, 21, 22, 23, 24, 25,

24, 25, 26, 27, 28, 29,

28, 29, 30, 31, 32, 01);

matrica_P:array[1..32] of byte=(16, 07, 20, 21,

29, 12, 28, 17,

01, 15, 23, 26,

05, 18, 31, 10,

02, 08, 24, 14,

32, 27, 03, 09,

19, 13, 30, 06,

22, 11, 04, 25);

matrica_IP_1:array[1..64] of byte=(40, 08, 48, 16, 56, 24, 64, 32,

39, 07, 47, 15, 55, 23, 63, 31,

38, 06, 46, 14, 54, 22, 62, 30,

37, 05, 45, 13, 53, 21, 61, 29,

36, 04, 44, 12, 52, 20, 60, 28,

35, 03, 43, 11, 51, 19, 59, 27,

34, 02, 42, 10, 50, 18, 58, 26,

33, 01, 41, 09, 49, 17, 57, 25);

procedure Perestanovka_IP (var Klju4_64_posle_IP: odnom_1_64);

var Vrem_klju4_64: odnom_1_64;

i:integer;

begin

//Kopirivanie binarnogo predstavlenia

for i:=1 to 64 do

Vrem_klju4_64[i]:=Klju4_64_posle_IP[i];

//IP perestanovka

for i:=1 to 64 do

Klju4_64_posle_IP[i]:=Vrem_klju4_64[matrica_IP[i]];

end;

procedure Perestanovka_E (n:integer; Tekst_32_do_E: dvym_1_17_1_32; var Tekst_48_posle_E: odnom_1_48);

var i:integer;

begin

for i:=1 to 48 do

Tekst_48_posle_E[i]:=Tekst_32_do_E[n,matrica_E[i]];

end;

procedure Perestanovka_P(var Tekst_32_posle_P:odnom_1_32);

var i:integer;

Vrem_tekst_32:odnom_1_32;

begin

//Kopiy binarnogo predstavlenia

for i:=1 to 32 do

Vrem_tekst_32[i]:=Tekst_32_posle_P[i];

//P perestanovka bit

for i:=1 to 32 do

Tekst_32_posle_P[i]:=Vrem_tekst_32[matrica_P[i]];

end;

procedure S_Blok (e: odnom_1_48; var p: odnom_1_32);

var q,i,j:integer;//s4et4iki

k:integer;//4islo na perese4enii neobhodimoi stro4ki i stolbika

h:integer;

symma_2_krainih,symma_4_vnytrennih:integer;

s_blok:array[0..3,0..15] of byte;

B_dvym_8_6:array[1..8,1..6] of byte;

f:textfile;

begin

//Razbitie na 8 4astei po 6 bit

q:=0;

for i:=1 to 8 do

for j:=1 to 6 do

begin

q:=q+1;

B_dvym_8_6[i,j]:=e[q];

end;

//S4itivaem S blok

AssignFile(f,'S.txt');

Reset(f);

//!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

for q:=1 to 8 do

begin

symma_2_krainih:=B_dvym_8_6[q,6]+B_dvym_8_6[q,1]*2;

symma_4_vnytrennih:=B_dvym_8_6[q,2]+2*B_dvym_8_6[q,3]+4*B_dvym_8_6[q,4]+8*B_dvym_8_6[q,5];

for i:=0 to 3 do

for j:=0 to 15 do

read(f,s_blok[i,j]);

k:=s_blok[symma_2_krainih,symma_4_vnytrennih];

h:=4*q;

for j:=1 to 4 do

begin

p[h]:=k mod 2;

k:=k div 2;

h:=h-1;

end

end;

closefile(f);

end;

procedure Perestanovka_IP_1 (var Tekst_64_posle_IP1: odnom_1_64);

var Vrem_tekst_64: odnom_1_64;

i:integer;

begin

//Kopiy binarnogo predstavlenia

for i:=1 to 64 do

Vrem_tekst_64[i]:=Tekst_64_posle_IP1[i];

//IP perestanovka bit

for i:=1 to 64 do

Tekst_64_posle_IP1[i]:=Vrem_tekst_64[matrica_IP_1[i]];

end;

//Perevodit text v binarnoe predstavlenie

procedure TextVBinarn (Tekst_bykv: string; var Tekst_64_binar: odnom_1_64);

var j,h,a,i:integer;

alfav_ASCII:array[1..8] of integer;

begin

//Perevod simvolov v ASCII-kodi

for i:=1 to 8 do

alfav_ASCII[i]:=ord(Tekst_bykv[i]);//vozvrawaet № simvola v ASC

//Perevod chisel v binarniy kod

for j:=1 to 8 do

begin

h:=8*j;

a:=alfav_AscII[j];

for i:=1 to 8 do

begin

Tekst_64_binar[h]:=a mod 2;

a:=a div 2;//sdvig vpravo na 1

h:=h-1;

end

end;

end;

//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

//Perevodit binarnoe predstavlenie v tekst

procedure BinarnVText(Tekst_64_binar: odnom_1_64;var Tekst_bykv: string);

var Vrem_tekst:string;

a,i,j:integer;

begin

Vrem_tekst:='';

for i:=1 to 8 do

begin

a:=0;

for j:=(i-1)*8+1 to i*8 do

a:= a*2+Tekst_64_binar[j];

Vrem_tekst:=concat(Vrem_tekst,char(a));//prilirljaet k s a

end;

Tekst_bykv:=Vrem_tekst;

end;

function Kodirovat(Ish_tekst_bykv:string):string;

var Ish_tekst_64_binar:odnom_1_64;

i,j:integer;

levaja,pravaja:dvym_1_17_1_32;

Tekst_48_posle_raswirenija:odnom_1_48;

B_tekst_32:odnom_1_32;

begin

TextVBinarn (Ish_tekst_bykv,Ish_tekst_64_binar);

Perestanovka_IP (Ish_tekst_64_binar);

//Delim na levyju i na pravyju 4asti

j:=0;

for i:=1 to 64 do

if i<33 then

levaja[1,i]:=Ish_tekst_64_binar[i]

else

begin

j:=j+1;

pravaja[1,j]:=Ish_tekst_64_binar[i];

end;

//16 rayndov wifrovanija

for i:=2 to 17 do

begin

for j:=1 to 32 do

levaja[i,j]:=pravaja[i-1,j];

Perestanovka_E(i-1,pravaja,Tekst_48_posle_raswirenija);

for j:=1 to 48 do

Tekst_48_posle_raswirenija[j]:=Tekst_48_posle_raswirenija[j] xor podklu4i[i-1,j];

s_blok(Tekst_48_posle_raswirenija,B_tekst_32);

Perestanovka_P(B_tekst_32);

for j:=1 to 32 do

pravaja[i,j]:=levaja[i-1,j] xor B_tekst_32[j];

end;

//!!!

//Menjaem mestami

for i:=1 to 32 do

begin

j:= pravaja[17][i];

pravaja[17][i] := levaja[17][i];

levaja[17][i] := j;

end;

//Skladivanie levoi i pravoi

j:=0;

for i:=1 to 64 do

if i<33 then

Ish_tekst_64_binar[i]:=levaja[17,i]

else

begin

j:=j+1;

Ish_tekst_64_binar[i]:=pravaja[17,j];

end;

Perestanovka_IP_1(Ish_tekst_64_binar);

BinarnVText(Ish_tekst_64_binar,Ish_tekst_bykv);

kodirovat:= Ish_tekst_bykv;

end;

function Raskodirovat(Wifr_tekst_bykv:string):string;

var Wifr_tekst_64_binar:odnom_1_64;

i,j:integer;

levaja,pravaja:dvym_1_17_1_32;

Tekst_48_posle_raswirenija:odnom_1_48;

B_tekst_32:odnom_1_32;

begin

TextVBinarn (Wifr_tekst_bykv,Wifr_tekst_64_binar);

Perestanovka_IP (Wifr_tekst_64_binar);

//Delim na levyju i na pravyju 4asti

j:=0;

for i:=1 to 64 do

if i<33 then

levaja[17,i]:=Wifr_tekst_64_binar[i]

else

begin

j:=j+1;

pravaja[17,j]:=Wifr_tekst_64_binar[i];

end;

//!!!!!!!!

//Menjaem mestami

for i:=1 to 32 do

begin

j:= pravaja[17][i];

pravaja[17][i]:=levaja[17][i];

levaja[17][i]:=j;

end;

//16 raundov wifrovanija

for i:=17 downto 2 do

begin

for j:=1 to 32 do

pravaja[i-1,j]:=levaja[i,j];

Perestanovka_E(i,levaja,Tekst_48_posle_raswirenija);

for j:=1 to 48 do

Tekst_48_posle_raswirenija[j]:=Tekst_48_posle_raswirenija[j] xor podklu4i[i-1,j];

s_blok(Tekst_48_posle_raswirenija,B_tekst_32);

Perestanovka_P(B_tekst_32);

for j:=1 to 32 do

levaja[i-1,j]:=pravaja[i,j] xor B_tekst_32[j];

end;

//Skladivanie levoi i pravoi

j:=0;

for i:=1 to 64 do

if i<33 then

Wifr_tekst_64_binar[i]:=levaja[1,i]

else

begin

j:=j+1;

Wifr_tekst_64_binar[i]:=pravaja[1,j];

end;

Perestanovka_IP_1(Wifr_tekst_64_binar);

BinarnVText(Wifr_tekst_64_binar,Wifr_tekst_bykv);

Raskodirovat:=Wifr_tekst_bykv;

end;

end.

unit Podkluchi_unit;

interface

uses DES_unit;

var

podklu4i:dvym_1_16_1_48;

matrica_PC1:array[1..56] of byte=(57, 49, 41, 33, 25, 17, 09,

01, 58, 50, 42, 34, 26, 18,

10, 02, 59, 51, 43, 35, 27,

19, 11, 03, 60, 52, 44, 36,

63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,

07, 62, 54, 46, 38, 30, 22,

14, 06, 61, 53, 45, 37, 29,

21, 13, 05, 28, 20, 12, 04);

matrica_PC2:array[1..48] of byte=(14, 17, 11, 24, 01, 05,

03, 28, 15, 06, 21, 10,

23, 19, 12, 04, 26, 08,

16, 07, 27, 20, 13, 02,

41, 52, 31, 37, 47, 55,

30, 40, 51, 45, 33, 48,

44, 49, 39, 56, 34, 53,

46, 42, 50, 36, 29, 32);

matrica_sdvigov:array[1..16] of byte=(1,1,2,2,

2,2,2,2,

1,2,2,2,

2,2,2,1);

procedure Formirovanie_16_podklju4ei(Klju4_64:string);

implementation

//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

procedure Perestanovka_PC1(Klju4_64_do_PC1: odnom_1_64; var Klju4_64_posle_PC1:odnom_1_56);

var i:integer;

begin

for i:=1 to 56 do

Klju4_64_posle_PC1[i]:=Klju4_64_do_PC1[matrica_PC1[i]];

end;

//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

procedure Perestanovka_PC2(Klju4_56_do_PC2:odnom_1_56; k:integer);

var i:integer;

begin

for i:=1 to 48 do

podklu4i[k][i]:=Klju4_56_do_PC2[matrica_PC2[i]];

end;

//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

procedure Formirovanie_16_podklju4ei(Klju4_64:string);

var

i,j,k:integer;

c_vrem,d_vrem: dvym_1_17_1_28;

c: dvym_1_17_1_28;

d: dvym_1_17_1_28;

c_d: odnom_1_56;

Klju4ik_64:odnom_1_64;

Klju4ik_56:odnom_1_56;

begin

TextVBinarn (Klju4_64,Klju4ik_64);//ключиз 64 в 64

Perestanovka_PC1(Klju4ik_64,Klju4ik_56);//битовыйключ 64, битовыйключ 56

//Razbivaem na c i d

j:=0;

for i:=1 to 56 do

if i<29 then

c[1,i]:=Klju4ik_56[i]

else

begin

j:=j+1;

d[1,j]:=Klju4ik_56[i];

end;

//Kopiryem с i d vo vremennie c_vrem i d_vrem

for j:=1 to 28 do

begin

c_vrem[1,j]:=c[1,j];

d_vrem[1,j]:=d[1,j];

end;

//!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

//Delaem sdvigi LSi

for i:=2 to 17 do

begin

k:=0;

for j:=1 to 28 do

if j+matrica_sdvigov[i-1]>28 then

begin

k:=k+1;

c[i,j]:=c_vrem[i-1,k];

d[i,j]:=d_vrem[i-1,k];

c_vrem[i,j]:=c[i,j];

d_vrem[i,j]:=d[i,j];

end

else

begin

c[i,j]:=c_vrem[i-1,j+matrica_sdvigov[i-1]];

d[i,j]:=d_vrem[i-1,j+matrica_sdvigov[i-1]];

c_vrem[i,j]:=c[i,j];

d_vrem[i,j]:=d[i,j];

end;

end;

//Sobiraem с i d vmeste

for i:=2 to 17 do

begin

k:=0;

for j:=1 to 28 do

begin

k:=k+1;

c_d[k]:=c[i,j];

end;

for j:=1 to 28 do

begin

k:=k+1;

c_d[k]:=d[i,j];

end;

Perestanovka_PC2(c_d,i-1);

end;

end;

end.

unit RSA_unit;

interface

function NOD(a{3}:int64;b{fi}:int64;var x:int64;var y:int64):int64;

function Nomer_v_alfavite(a:char):byte;

function Vozvedenie_po_modylju(osnovanie:int64; stepen:int64;modyl:int64):int64;

procedure Wifrovanie_RSA(Ka:int64; P:int64; Q:int64; nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string;var Kb:int64);

procedure RasWifrovanie_RSA(Kb:int64; P:int64; Q:int64; nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string);

var

alf:string;

implementation

function Vozvedenie_v_stepen(osnovanie:int64; stepen:int64):int64;

var

rez:longint;

i:longint;

begin

rez:=1;

for i:= 1 to stepen do

rez := rez*osnovanie;

Vozvedenie_v_stepen:= rez;

end;

function Vozvedenie_po_modylju(osnovanie:int64; stepen:int64;modyl:int64):int64;

var

rez:int64;

i:longint;

t:int64;//osnovanie vo vremennoi stepeni

begin

rez:=1;

t:=osnovanie;

while(stepen<> 0) do

begin

if(stepen mod 2 = 1) then

rez := (rez * t) mod modyl;

t:=(t*t) mod modyl;

stepen:= stepen div 2;

end;

Vozvedenie_po_modylju:=rez;

end;

//Vozvrawaet nomer bykvi v alfavite

function Nomer_v_alfavite(a:char):byte;

var

i:byte;

begin

i:=0;

while( (i<=Length(alf)) and (alf[i+1] <> a) ) do

i:=i+1;

Nomer_v_alfavite:= i;

end;

//Naibolwii obwii delitel

function NOD(a{3}:int64;b{fi}:int64;var x:int64;var y:int64):int64;

var

x1,y1:longint;

x2,y2:longint;

q:longint;

r:longint;

begin

if(b=0)then

begin

NOD:=a;

x:=1;

y:=0;

end

else

begin

x2:=1;

x1:=0;

y2:=0;

y1:=1;

while (b>0)do

begin

q:=a div b;

r:=a-q*b;

x:=x2-q*x1;

y:=y2-q*y1;

a:=b;

b:=r;

x2:=x1;

x1:=x;

y2:=y1;

y1:=y;

end;

NOD:=a;

x:=x2;

y:=y2;

end;

end;

//RSA wifrovanie failov

procedure Wifrovanie_RSA(Ka:int64; P:int64; Q:int64; nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string;var Kb:int64);

var

N:int64;

M,C:int64;

f:int64;//4islo vzaimnoprostih 4isel s N

i:integer;

ish_text,vihod_text:string;

bykva:char;

ish_f,vihod_f:TextFile;

begin

N := Q*P; //Nahodim N

f := (P-1)*(Q-1); //Nahodin 4islo vzaimnoprostih 4isel s N

NOD(Ka,f,Kb,M); //Nahodim Kb

while(Kb < 0) do

Kb:= Kb + f; //Esli Kb otricatelno to yveli4ivaem ego

assignfile(ish_f,nazv_ish_f);

reset(ish_f);

assignfile(vihod_f,nazv_vih_f);

rewrite(vihod_f);

while not EOF(ish_f) do

begin

read(ish_f,bykva);

C := Nomer_v_alfavite(bykva);

C:=Vozvedenie_po_modylju(C,Ka,N);

writeln(vihod_f,C);

end;

closefile(ish_f);

closefile(vihod_f);

end;

//RSA raswifrovanie failov

procedure RasWifrovanie_RSA(Kb:int64; P:int64; Q:int64; nazv_ish_f:string;nazv_vih_f:string);

var

N:int64;

M,C:int64;

f:int64;//4islo vzaimnoprostih 4isel s N

i:integer;

ish_text,vihod_text:string;

bykva:char;

ish_f,vihod_f:TextFile;

begin

N := Q*P; //Nahodim N

f := (P-1)*(Q-1); //Nahodin 4islo vzaimnoprostih 4isel s N

assignfile(ish_f,nazv_ish_f);

reset(ish_f);

assignfile(vihod_f,nazv_vih_f);

rewrite(vihod_f);

while not EOF(ish_f) do

begin

readln(ish_f,C);

C:=Vozvedenie_po_modylju(C,Kb,N);

bykva:= alf[C+1];

write(vihod_f,bykva);

end;

closefile(ish_f);

closefile(vihod_f);

end;

end.

Зашифрованный и разшифрованный текст записывается в директорию с исходным файлом.

Скриншоты работы программы

Выводы

В результате выполнения данной работы были получены практические навыки использования современных как симметрических (DES), так и асимметрических (RSA) алгоритмов шифрования.