Разработка криптографической программы (стандарт DES)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный университет путей сообщения Кафедра «ИТиС»

Курсовой проект

«Разработка криптографической программы (стандарт DES)»

Выполнил: Пинаев П. С.,

студент группы 23К.

Проверил: Анисимов В.В.

Хабаровск 2013 г.

1. Краткие сведения о стандарте шифрования DES

2. Режим DES-ECB

2.1 Общая схема шифрования

2.2 Пример шифрования и расшифрования

3. Режим DES-CBC

3.1 Общая схема шифрования

3.2 Пример шифрования и расшифрования

4. Режим тройной DES

4.1 Общие схемы шифрования

4.2 Пример шифрования и расшифрования

5. Руководство пользователя программы

• 5.1 Общие сведения
• 5.2 Назначение программы
• 5.3 Используемые технические средства
• 5.4 Входные и выходные данные
• 5.5 Ввод в действие программного средства
• 5.5.1 Интерфейс
• 5.5.2 Использование программного средства
• 6. Код программы

Задание на выполнение курсового проекта

Разработать программу, реализующую процедуры шифрования и расшифрования по стандарту DES (Data Encryption Standard). В программе предусмотреть возможность шифрования/расшифрования в режимах: электронная кодовая книга ЕСВ, сцепление блоков шифра СВС, тройной DES (EEE3, EDE3, EEE2 и EDE2). Программа должна выдавать промежуточные результаты шифрования/расшифрования.

1. Краткие сведения о стандарте шифрования DES

DES (Data Encryption Standard) симметричный алгоритм шифрования, разработанный фирмой IBM и утвержденный правительством США в 1977 году как официальный стандарт (FIPS 46−3). DES имеет блоки по 64 бита и 16 цикловую структуру сети Фейстеля. Для шифрования использует ключ с длиной 56 бит. Алгоритм использует комбинацию нелинейных (S-блоки) и линейных (перестановки E, IP, IP-1) преобразований. Для DES рекомендовано несколько режимов использования:

· режим электронной кодовой книги (ECB — Electronic Code Book),

· режим сцепления блоков (СВС — Cipher Block Chaining),

· режим обратной связи по шифротексту (CFB — Cipher Feed Back),

· режим обратной связи по выходу (OFB — Output Feed Back).

Прямым развитием DES в настоящее время является Triple DES.

Основные достоинства алгоритма DES:

· используется только один ключ длиной 56 битов;

· зашифровав сообщение с помощью одного пакета, для расшифровки вы можете использовать любой другой;

· относительная простота алгоритма обеспечивает высокую скорость обработки информации;

· достаточно высокая стойкость алгоритма.

2. Режим DES-ECB

В этом режиме исходный файл M разбивается на 64-битовые блоки (по 8 байтов): M = M (1)M (2)…M (n). Каждый из этих блоков кодируется независимо с использованием одного и того же ключа шифрования. Основное достоинство этого алгоритма — простота реализации. Недостаток — относительно слабая устойчивость против квалифицированных криптоаналитиков. В частности, не рекомендуется использовать данный режим работы для шифрования EXE файлов, потому что первый же блок — заголовок файла, является вполне удачным началом для взлома всего шифра.

В то же время следует признать, что этот режим в силу своей простой реализации наиболее популярен.

2.1 Общая схема шифрования

Процесс шифрования заключается в начальной перестановке битов 64-битового блока, шестнадцати циклах шифрования и обратной перестановки битов (рисунок 1). Все перестановки и коды в таблицах подобраны разработчиками таким образом, чтобы максимально затруднить процесс расшифровки путем подбора ключа. Структура алгоритма DES приведена на рисунке 2.

Рисунок 1. Обобщенная схема шифрования Из шифруемой последовательности байт выбирается очередной 8-байтовый блок T, который преобразуется с помощью матрицы начальной перестановки IP (таблица 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.

Рисунок 2. Структура алгоритма шифрования DES

Таблица 1. Матрица начальной перестановки IP

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

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.

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 (Таблица 2).

Таблица 2. Матрица конечной перестановки

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

Аргументами функции f являются 32-битовый вектор и 48-битовый ключ, который является результатом преобразования 56-битового исходного ключа шифра K.

Для вычисления функции f последовательно используются функция расширения E, сложение по модулю 2 с ключом, преобразование S, состоящее из 8 преобразований S-блоков, перестановка P.

Функция E расширяет 32-битовый вектор до 48-битового вектора E путём дублирования некоторых битов из. Порядок битов вектора указан в таблице 3.

Полученный после перестановки блок складывается по модулю 2 с ключами и затем представляется в виде восьми последовательных блоков.

Таблица 3. Функция расширения E

Каждый блок является 6-битовым блоком. Далее каждый из блоков трансформируется в 4-битовый блок с помощью соответствующего узла замены Sj (таблица 3).

Таблица 4. Узлы замены

Если на вход Sj поступает блок, то двухбитовое число указывает номер строки матрицы, а четырёхбитовое число — номер столбца в таблице узлов замен. В результате применения узла замены Sj к блоку получается число (от 0 до 15), которое преобразуется в .

Полученные восемь элементов tj вновь объединяются в 32-битовый блок H'. В H' выполняется перестановка битов P (таблица 5).

Таблица 5. Перестановка Р

Результат последней операции и является выходным значением функции шифрования .

Ключевые элементы вырабатываются из ключа с использованием сдвигов и битовых выборок-перестановок. Таким образом, ключевые элементы состоят исключительно из битов исходного ключа, «перетасованных» в различном порядке. Схема выработки ключевых элементов показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема выработки ключевых элементов Изначально ключ состоит из 56 бит. Но для контроля целостности ключа при передачи, используют контроль четности. Для этого 56 битный ключ разбивают на блоки по 7 бит и к каждому блоку дописывают восьмой бит, являющийся битом четности. Таким образом получается ключ из 64 бит.

Выработка ключевых элементов из ключа K начинается со входной выборки-перестановки битов PC1 (таблица 6), которая отбирает 56 из 64 битов ключа и располагает их в другом порядке.

Таблица 6. Перестановка PC1

Результат выборки-перестановки K* разделяется на две 28-битовые части: старшую С1 и младшую D1. В зависимости от номера итерации обе части циклически сдвигаются на 1 или 2 бита влево согласно таблице 7.

Таблица 7. Циклический сдвиг Из полученных блоков с помощью выходной битовой выборки-перестановки PC2 (таблица 8) отбираются первые 48 битов, которые и формируют очередной ключевой элемент.

Таблица 8. Перестановка PC2

Процедуры шифрования и дешифрования полностью идентичны, за исключением порядка использования ключевых элементов ki. При дешифровании данных все действия выполняются в обратном порядке. В 16 циклах дешифрования, в отличие от шифрования c помощью прямого преобразования сетью Фейстеля, здесь используется обратное преобразование сетью Фейстеля.

Схема дешифрования указана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема дешифрования алгоритма DES

2.2 Пример шифрования и расшифрования

Исходный текст: Pinaev

Ключ: Pavelll

Исходный блок бит… Блок № 0:

1 010 10 010 110 1 110 110 10 000 110 10 100 110 1 101 110 0 0

Перевернутые биты в блоке…:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Ключ из 56 бит:

101 000__11 000__101 110__1 100 110__101 011__110 001__1 011 000__1 101 100__

Ключ из 64 бита, после добавления бит четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

**********************ШИФРОВАНИЕ**********************

Исходное сообщение:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Начальная перестановка IP:

111 111 100 001 110 100 11 010 0 111 110 110 100 100

HPart:

111 111 100 001 110 100 11 010

LPart:

0 111 110 110 100 100

Ключ 64 бита. С битами четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

ключ (56). Перестановка РС1:

11 001 000 10 111 101 1 100 010 11 010 011 1 11 001 000 11 000 111

ключ (28C (Left)):

1100 1000 1011 1101 0110 0010 1101

ключ (28D (Right)):

0011 0000 0001 1100 1000 1100 0111

Итерация № 1

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 1:

1 001 000 101 111 010 080 195 608 576 110 000 000 111 000 993 746 911 232

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

1 111 001 10 010 011 1 001 010 10 100 111 11 110 1 000 000

LPart, Началась функция модификации f:

0 111 110 110 100 100

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

0 1 11 111 100 0 11 000 001 1 000

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

1 111 001 10 010 010 10 110 110 10 100 111 11 011 111 1 001 000

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

1 110 110 111 110 11 000 110 110

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

1 110 110 1 000 010 10 010 110 1 110 110

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

1 001 001 1 100 011 10 100 010 1 101 100

После обмена HPart:

0 111 110 110 100 100

После обмена LPart:

1 001 001 1 100 011 10 100 010 1 101 100

…

Итерация № 16

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 16:

1 100 100 010 111 100 980 075 429 888 11 000 000 011 100 100 663 181 312

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

10 101 101 1 110 10 100 011 10 100 101 1 000 101 11 001

LPart, Началась функция модификации f:

11 100 110 11 110 001 10 001 000 11 001 010

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

1 110 000 11 010 111 10 100 011 11 000 101 10 110 1 010 101

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

11 011 101 11 011 001 0 1 100 000 1 010 011 1 001 100

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

11 101 011 1 000 111 11 010 100 11 011

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

11 101 011 11 001 111 11 011 010 1 000

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

1 101 001 11 000 010 1 110 111 11 011 110

Результат шифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

1 100 100 10 010 111 10 000 101 1 001 011 100 101 11 100 100 11 110 111 10 111 011

Результат блока бит до перевертывания (исправление недочета BitArray)… Блок № 0:

1 100 100 10 010 111 10 000 101 1 001 011 100 101 11 100 100 11 110 111 10 111 011

Результат блока бит после перевертывания…:

100 110 11 101 001 10 100 001 11 010 010 10 100 100 100 111 11 101 111 11 011 101

Исходное зашифрованное сообщение: d—…K%дч"

Ключ: Pavelll

Исходный блок бит… Блок № 0:

100 110 11 101 001 10 100 001 11 010 010 10 100 100 100 111 11 101 111 11 011 101

Перевернутые биты в блоке…:

1 100 100 10 010 111 10 000 101 1 001 011 100 101 11 100 100 11 110 111 10 111 011

Ключ из 56 бит:

101 000__11 000__101 110__1 100 110__101 011__110 001__1 011 000__1 101 100__

Ключ из 64 бита, после добавления бит четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

**********************ДеШИФРОВАНИЕ**********************

Начальная перестановка IP:

1 101 001 11 000 010 1 110 111 11 011 110 11 100 110 11 110 001 10 001 000 11 001 010

HPart:

1 101 001 11 000 010 1 110 111 11 011 110

LPart:

11 100 110 11 110 001 10 001 000 11 001 010

Ключ 64 бита. С битами четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

ключ (56). Перестановка РС1:

11 001 000 10 111 101 1 100 010 11 010 011 1 11 001 000 11 000 111

ключ (28C (Left)):

1100 1000 1011 1101 0110 0010 1101

ключ (28D (Right)):

0011 0000 0001 1100 1000 1100 0111

Итерация № 1

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 16:

1 100 100 010 111 100 980 075 429 888 11 000 000 011 100 100 663 181 312

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

10 101 101 1 110 10 100 011 10 100 101 1 000 101 11 001

LPart, Началась функция модификации f:

11 100 110 11 110 001 10 001 000 11 001 010

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

1 110 000 11 010 111 10 100 011 11 000 101 10 110 1 010 101

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

11 011 101 11 011 001 0 1 100 000 1 010 011 1 001 100

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

11 101 011 1 000 111 11 010 100 11 011

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

11 101 011 11 001 111 11 011 010 1 000

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

10 000 010 1 101 10 101 101 11 010 110

После обмена HPart:

11 100 110 11 110 001 10 001 000 11 001 010

После обмена LPart:

10 000 010 1 101 10 101 101 11 010 110

…

Итерация № 16

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 1:

1 001 000 101 111 010 080 195 608 576 110 000 000 111 000 993 746 911 232

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

1 111 001 10 010 011 1 001 010 10 100 111 11 110 1 000 000

LPart, Началась функция модификации f:

0 111 110 110 100 100

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

0 1 11 111 100 0 11 000 001 1 000

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

1 111 001 10 010 010 10 110 110 10 100 111 11 011 111 1 001 000

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

1 110 110 111 110 11 000 110 110

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

1 110 110 1 000 010 10 010 110 1 110 110

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

111 111 100 001 110 100 11 010

Результат дешифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Результат блока бит до перевертывания (исправление недочета BitArray)… Блок № 0:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Результат блока бит после перевертывания…:

1 010 10 010 110 1 110 110 10 000 110 10 100 110 1 101 110 0 0

После дешифрования получили сообщение: Pinaev

3. Режим DES-CBC

3.1 Общая схема шифрования

В этом режиме исходный набор байт M также, как и в режиме ECB, разбивается на 64-битовые блоки: M = M (1)M (2)…M (n). Первый блок M (1) складывается по модулю 2 с 64-битовым начальным вектором IV, который меняется ежедневно и держится в секрете. Полученная сумма затем шифруется с использованием ключа DES, известного и отправителю, и получателю информации. Полученный 64-битовый блок шифртекста C (1) складывается по модулю 2 со вторым блоком исходного текста, результат шифруется и получается второй 64-битовый блок шифртекста C (2) и т. д. Процедура повторяется до тех пор, пока не будут обработаны все блоки исходного текста (рисунок 5).

Рисунок 5. Общая схема шифрования и дешифрования Плюс данного режима состоит в том, что он не позволяет накапливаться ошибкам при передаче. Блок M (i) является функцией только C (i-1) и C (i). Поэтому ошибка при передаче приведет к потере только двух блоков исходного текста.

3.2 Пример шифрования и расшифрования

Исходный текст: Pinaev

Ключ: Pavelll

Начальный вектор: 11 111 111

сходный блок бит… Блок № 0:

1 010 10 010 110 1 110 110 10 000 110 10 100 110 1 101 110 0 0

Перевернутые биты в блоке…:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Ключ из 56 бит:

101 000__11 000__101 110__1 100 110__101 011__110 001__1 011 000__1 101 100__

Ключ из 64 бита, после добавления бит четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

**********************ШИФРОВАНИЕ**********************

Исходное сообщение:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Начальный вектор:

110 001 110 001 110 001 110 001 110 001 110 001 110 001 110 001

Исходное сообщение XOR начальный вектор:

1 100 001 1 011 000 1 011 111 1 010 000 1 010 100 1 000 111 110 001 110 001

Начальная перестановка IP:

111 111 11 011 110 110 100 11 100 101 0 11 000 001 110 100 100

HPart:

111 111 11 011 110 110 100 11 100 101

LPart:

0 11 000 001 110 100 100

Ключ 64 бита. С битами четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

ключ (56). Перестановка РС1:

11 001 000 10 111 101 1 100 010 11 010 011 1 11 001 000 11 000 111

ключ (28C (Left)):

1100 1000 1011 1101 0110 0010 1101

ключ (28D (Right)):

0011 0000 0001 1100 1000 1100 0111

Итерация № 1

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 1:

1 001 000 101 111 010 080 195 608 576 110 000 000 111 000 993 746 911 232

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

1 111 001 10 010 011 1 001 010 10 100 111 11 110 1 000 000

LPart, Началась функция модификации f:

0 11 000 001 110 100 100

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

0 10 110 10 10 000 000 11 000 001 1 000

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

1 111 001 10 000 101 1 001 000 100 111 11 011 111 1 001 000

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

1 111 100 1 010 000 1 001 000 110 110

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

10 110 1 111 10 000 110 110 010

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

101 001 11 010 001 10 110 010 11 010 111

После обмена HPart:

0 11 000 001 110 100 100

После обмена LPart:

101 001 11 010 001 10 110 010 11 010 111

…

Итерация № 16

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 16:

1 100 100 010 111 100 980 075 429 888 11 000 000 011 100 100 663 181 312

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

10 101 101 1 110 10 100 011 10 100 101 1 000 101 11 001

LPart, Началась функция модификации f:

1 110 011 11 000 111 10 111 111 11 111 000

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

111 010 1 111 110 1 111 11 011 111 11 111 111 11 110 000

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

10 010 111 1 110 000 10 101 100 1 111 010 10 111 010 11 101 001

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

10 001 100 111 10 010 101 1 000 100

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

10 100 001 11 011 000 110 000 111 000

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

11 111 110 111 111 111 001 11 000 111

Результат шифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

10 111 101 11 111 001 1 111 001 1 011 110 11 011 110 11 011 110 11 100 011 1 101 011

Результат блока бит до перевертывания (исправление недочета BitArray)… Блок № 0:

10 111 101 11 111 001 1 111 001 1 011 110 11 011 110 11 011 110 11 100 011 1 101 011

Результат блока бит после перевертывания…:

10 111 101 10 011 111 10 011 110 1 111 010 1 111 011 1 111 011 11 000 111 11 010 110

Исходное зашифрованное сообщение:

Ключ: Pavelll

Начальный вектор: 11 111 111

Исходный блок бит… Блок № 0:

10 111 101 10 011 111 10 011 110 1 111 010 1 111 011 1 111 011 11 000 111 11 010 110

Перевернутые биты в блоке…:

10 111 101 11 111 001 1 111 001 1 011 110 11 011 110 11 011 110 11 100 011 1 101 011

Ключ из 56 бит:

101 000__11 000__101 110__1 100 110__101 011__110 001__1 011 000__1 101 100__

Ключ из 64 бита, после добавления бит четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

**********************ДеШИФРОВАНИЕ**********************

Начальная перестановка IP:

11 111 110 111 111 111 001 11 000 111 1 110 011 11 000 111 10 111 111 11 111 000

HPart:

11 111 110 111 111 111 001 11 000 111

LPart:

1 110 011 11 000 111 10 111 111 11 111 000

Ключ 64 бита. С битами четности:

1 010 000 110 000 1 011 100 11 001 100 1 010 110 1 100 011 10 110 001 11 011 000

ключ (56). Перестановка РС1:

11 001 000 10 111 101 1 100 010 11 010 011 1 11 001 000 11 000 111

ключ (28C (Left)):

1100 1000 1011 1101 0110 0010 1101

ключ (28D (Right)):

0011 0000 0001 1100 1000 1100 0111

Итерация № 1

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 16:

1 100 100 010 111 100 980 075 429 888 11 000 000 011 100 100 663 181 312

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

10 101 101 1 110 10 100 011 10 100 101 1 000 101 11 001

LPart, Началась функция модификации f:

1 110 011 11 000 111 10 111 111 11 111 000

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

111 010 1 111 110 1 111 11 011 111 11 111 111 11 110 000

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

10 010 111 1 110 000 10 101 100 1 111 010 10 111 010 11 101 001

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

10 001 100 111 10 010 101 1 000 100

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

10 100 001 11 011 000 110 000 111 000

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

1 011 111 11 100 111 1 001 11 111 111

После обмена HPart:

1 110 011 11 000 111 10 111 111 11 111 000

После обмена LPart:

1 011 111 11 100 111 1 001 11 111 111

…

Итерация № 16

Ключ из 56 бит после циклического сдвига, итерация 1:

1 001 000 101 111 010 080 195 608 576 110 000 000 111 000 993 746 911 232

Ключ из 48 бит. Перестановка РС2:

1 111 001 10 010 011 1 001 010 10 100 111 11 110 1 000 000

LPart, Началась функция модификации f:

0 11 000 001 110 100 100

Перевели 32 в 48. результат функции расширения Е:

0 10 110 10 10 000 000 11 000 001 1 000

Xor. побитово суммируем по модулю 2:

1 111 001 10 000 101 1 001 000 100 111 11 011 111 1 001 000

Преобразовали 48 в 32. С помощью узлов замены:

1 111 100 1 010 000 1 001 000 110 110

Перестановка бит в конце функции. Перестановка P:

10 110 1 111 10 000 110 110 010

HPart после модификации. HPart XOR f (LPart, Key):

111 111 11 011 110 110 100 11 100 101

Результат дешифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

1 100 001 1 011 000 1 011 111 1 010 000 1 010 100 1 000 111 110 001 110 001

Результат дешифрования XOR начальный вектор:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Результат блока бит до перевертывания (исправление недочета BitArray)… Блок № 0:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Результат блока бит после перевертывания…:

1 010 10 010 110 1 110 110 10 000 110 10 100 110 1 101 110 0 0

После дешифрования получили сообщение: Pinaev

4. Режим тройной DES

Triple DES (3DES) — симметричный блочный шифр, созданный Уитфилдом Диффи, Мартином Хеллманом и Уолтом Тачманном в 1978 году на основе алгоритма DES, с целью устранения главного недостатка последнего — малой длины ключа (56 бит), который может быть взломан методом полного перебора ключа. Скорость работы 3DES в 3 раза ниже, чем у DES, но криптостойкость намного выше — время, требуемое для криптоанализа 3DES, может быть в миллиард раз больше, чем время, нужное для вскрытия DES. 3DES используется чаще, чем DES, который легко ломается при помощи сегодняшних технологий (в 1998 году организация Electronic Frontier Foundation, используя специальный компьютер DES Cracker, вскрыла DES за 3 дня). 3DES является простым способом устранения недостатков DES. Алгоритм 3DES построен на основе DES, поэтому для его реализации возможно использовать программы, созданные для DES.

3DES с различными ключами имеет длину ключа равную 168 бит, но из-за атак «встреча посередине» эффективная криптостойкость составляет только 112 бит. В варианте DES-EDE, в котором k1=k3, эффективный ключ имеет длину 80 бит.

Для успешной атаки на 3DES потребуется около бит известного открытого текста, шагов, циклов DES-шифрования и бит памяти.

4.1 Общие схемы шифрования

Схема алгоритма (рисунок 6) 3DES имеет такой вид:

где — ключи для каждого DES-шага, M — входные данные, которые нужно шифровать. Это вариант известен как в ЕЕЕ, так как три DES операции являются шифрованием.

Рисунок 6. Схема алгоритма 3DES

Существует 3 типа алгоритма 3DES:

· DES-EEE3: Шифруется три раза с тремя разными ключами (операции шифрование-шифрование-шифрование).

· DES-EDE3: 3DES операции шифровка-расшифровка-шифровка с тремя разными ключами.

· DES-EEE2 и DES-EDE2: Как и предыдущие, за исключением того, что на первом и третьем шаге используется одинаковый ключ.

Самый популярная разновидность 3DES — это DES-EDE3, для него алгоритм выглядит так:

Шифровка:

Расшифровка:

4.2. Пример шифрования и дешифрования методом Triple DES EDE3

Исходный текст: Pinaev

Ключ: 1 234 567

Второй ключ: 2 345 678

Третий ключ: 3 456 789

Исходный блок бит… Блок № 0:

1 010 10 010 110 1 110 110 10 000 110 10 100 110 1 101 110 0 0

Перевернутые биты в блоке…:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Ключ из 56 бит:

11 000__1 001 100__1 000 110__110 011__100 001__1 010 100__1 101 100__110 111__

Ключ из 64 бита, после добавления бит четности:

110 000 10 011 001 10 001 101 1 100 110 1 000 010 10 101 001 11 011 000 1 101 111

**********************ШИФРОВАНИЕ**********************

Исходное сообщение:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

Результат шифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

10 011 10 010 001 11 010 011 11 111 011 10 011 110 11 011 11 011 101 11 111

Дешифрование со вторым ключом: 2 345 678

Ключ 64 бита. С битами четности:

110 011 11 000 11 001 100 10 000 111 1 010 011 10 110 001 11 011 101 1 110 001

ключ (56). Перестановка РС1:

1 101 100 11 010 100 10 100 001 11 110 001 10 010 100 11 000 100 1 100 011

**********************ДеШИФРОВАНИЕ**********************

Начальная перестановка IP:

10 011 011 10 111 001 10 100 000 1 001 100 1 111 1 001 000 11 001 011 11 011

Результат дешифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

10 010 010 11 011 011 1 11 011 110 110 011 10 101 011 11 000 11 001 001

Шифрование третьим ключом: 3 456 789

Ключ 64 бита. С битами четности:

110 011 10 011 010 1 100 10 100 110 1 100 011 10 111 000 11 100 001 1 110 010

ключ (56). Перестановка РС1:

1 101 010 11 010 000 11 111 001 10 101 001 10 110 000 11 000 010 1 100 011 11 011

**********************ШИФРОВАНИЕ**********************

Исходное сообщение:

10 010 010 11 011 011 1 11 011 110 110 011 10 101 011 11 000 11 001 001

Начальная перестановка IP:

10 001 010 1 011 011 1 000 10 110 110 10 101 011 110 000 11 101 010 111 011

Результат шифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

11 001 111 11 110 100 11 011 000 1 101 1 100 110 101 111 110 111 1 100 101

Зашифрованное сообщение: ПфШf/7e

Исходное зашифрованное сообщение: ПфШf/7e

Ключ: 1 234 567

Второй ключ: 2 345 678

Третий ключ: 3 456 789

Исходный блок бит… Блок № 0:

11 110 011 101 111 11 011 10 110 000 1 100 110 11 110 100 11 101 100 10 100 110

Перевернутые биты в блоке…:

11 001 111 11 110 100 11 011 000 1 101 1 100 110 101 111 110 111 1 100 101

Ключ из 56 бит:

11 001__1 001 101__110__1 010 011__110 001__1 011 100__1 110 000__111 001__

Ключ из 64 бита, после добавления бит четности:

110 011 10 011 010 1 100 10 100 110 1 100 011 10 111 000 11 100 001 1 110 010

**********************ДеШИФРОВАНИЕ**********************

Начальная перестановка IP:

10 010 111 1 000 110 11 111 011 11 101 001 111 11 110 010 101 101 1 110 001

Результат дешифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

10 010 010 11 011 011 1 11 011 110 110 011 10 101 011 11 000 11 001 001

Шифрование вторым ключом: 2 345 678

Ключ 64 бита. С битами четности:

110 011 11 000 11 001 100 10 000 111 1 010 011 10 110 001 11 011 101 1 110 001

ключ (56). Перестановка РС1:

1 101 100 11 010 100 10 100 001 11 110 001 10 010 100 11 000 100 1 100 011

**********************ШИФРОВАНИЕ**********************

Исходное сообщение:

10 010 010 11 011 011 1 11 011 110 110 011 10 101 011 11 000 11 001 001

Результат шифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

10 011 10 010 001 11 010 011 11 111 011 10 011 110 11 011 11 011 101 11 111

Дешифрование третьим ключом: 3 456 789

Ключ 64 бита. С битами четности:

110 000 10 011 001 10 001 101 1 100 110 1 000 010 10 101 001 11 011 000 1 101 111

ключ (56). Перестановка РС1:

1 100 110 11 011 000 10 101 001 1 001 001 10 001 000 11 001 110 1 100 011

**********************ДеШИФРОВАНИЕ**********************

Начальная перестановка IP:

1 001 100 11 111 111 11 010 000 11 101 111 1 011 110 1 000 11 111 000 10 111 101

Результат дешифрования блока. Конечная перестановка IP-1:

1 010 000 1 101 001 1 101 110 1 100 001 1 100 101 1 110 110 0 0

После дешифрования получили сообщение: Pinaev

5. Руководство пользователя программы

5.1 Общие сведения

Разработчик — Пинаев Павел Сергеевич, студент группы 23К.

Дата создания — июнь 2013 года.

Язык разработки — С#.

Компоненты пакета — файл: DES.exe.

5.2 Назначение программы

Программа предназначена для шифрования и дешифрования текстовых сообщений с использованием алгоритма шифрования DES. Возможно шифрование шестью разновидностями алгоритма DES: DES ECB, DES CBC, Triple DES EEE3, Triple DES EEE2, Triple DES EDE3, Triple DES EDE2.

5.3 Используемые технические средства

Операционная система — Windows XP, Vista, 7, 8

Свободное место на жестком диске — не менее 50 Кб

Объем оперативной памяти — 128 Мб и более Процессор Intel Core i3 и выше Видеокарта 512 Мб

5.4 Входные и выходные данные

Входными данными программы являются шифруемое и дешифруемое сообщение, которые задаются пользователем при работе с программой.

Выходные данные — зашифрованное и расшифрованное текстовое сообщение.

5.5 Ввод в действие программного средства

Данный программный продукт не требует установки на ПК. Для запуска программы необходимо два раза щелкнуть левой кнопкой мыши по исполняемому файлу DES.exe.

После запуска программы откроется окно программы (рисунок 7).

Рисунок 7. Главное окно программы

5.5.1 Интерфейс

На главном окне расположено чекбоксы для выбора типа шифрования, а также текстовые поля ввода исходного сообщения, ключей, начального вектора. В соответсвующих полях можно увидеть результаты (де)шифрования, которые будут получены если будут нажаты соответсвующие кнопки. Присутствует окно отображения процесса (де)шифрования.

5.5.2 Использование программного средства

Программа реализует следующие функции:

· Шифрование и дешифрование текста методом DES ECB (рисунок 8);

· Шифрование и дешифрование текста методом DES CBC (рисунок 9);

· Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EEE3 (рисунок 10);

· Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EDE3 (рисунок 11);

· Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EEE2 (рисунок 12);

· Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EDE2 (рисунок 13);

Рисунок 8. Шифрование и дешифрование текста методом DES ECB

Рисунок 9. Шифрование и дешифрование текста методом DES CBC

Рисунок 10. Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EEE3

Рисунок 11. Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EDE3

Рисунок 12. Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EEE2

Рисунок 13. Шифрование и дешифрование текста методом Triple DES EDE2

криптографический программный шифрование текст

6. Код программы

using System;

using System. Collections;

using System.Collections.Generic;

using System. ComponentModel;

using System. Data;

using System. Drawing;

using System. Linq;

using System. Text;

using System.Windows.Forms;

namespace DES

{

public partial class Form1: Form

{

public Form1()

{

InitializeComponent ();

}

public string bufff;

public string bufff1;

public string IshSoobshen;

public byte[] T;

public bool Shifr;

public BitArray btIsh = new BitArray (64);

public BitArray[] btTransp;

public BitArray bt1;

public BitArray bt2;

public BitArray btKluch1;

public BitArray btKluch2;

public BitArray[] KLUCHI;

public BitArray[] KLUCHIPREDVORITELNII;

public BitArray kluchC0;

public BitArray kluchD0;

public BitArray kluchC1;

public BitArray kluchD1;

public BitArray[] L0;

public BitArray[] H0;

public BitArray[] L1;

public BitArray[] H1;

public BitArray[] LPart;

public BitArray[] HPart;

public BitArray[] HHH;

public BitArray[] b2b3b4b5;

public BitArray[] b1b6;

public BitArray[] TTT;

public BitArray HShtrih;

public BitArray Funk;

public BitArray[] ItogPredv;

public BitArray[] Itog;

public BitArray[] CBCItog;

public int[] NStr;

public int[] NStolb;

public int[,] UzelZam;

public int buf;

public int buf2;

public BitArray buf3;

public bool steck;

public bool kluch;

public bool vector;

public BitArray Vekt;

public bool EEE2;

public bool EEE3;

public bool EDE2;

public bool EDE3;

public int[] IP = {58,50,42,34,26,18,10,2,

60,52,44,36,28,20,12,4,

62,54,46,38,30,22,14,6,

64,56,48,40,32,24,16,8,

57,49,41,33,25,17,9,1,

59,51,43,35,27,19,11,3,

61,53,45,37,29,21,13,5,

63,55,47,39,31,23,15,7};

public int[] IP1 = {40,8,48,16,56,24,64,32,

39,7,47,15,55,23,63,31,

38,6,46,14,54,22,62,30,

37,5,45,13,53,21,61,29,

36,4,44,12,52,20,60,28,

35,3,43,11,51,19,59,27,

34,2,42,10,50,18,58,26,

33,1,41,9,49,17,57,25};

public int[] E = {32,1,2,3,4,5,

4,5,6,7,8,9,

8,9,10,11,12,13,

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

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

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

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

28,29,30,31,32,1};

public int[] P = {16,7,20,21,29,12,28,17,

1,15,23,26,5,18,31,10,

2,8,24,14,32,27,3,9,

19,13,30,6,22,11,4,25};

public int[] S10 = { 14, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7 };

public int[] S11 = { 0, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8 };

public int[] S12 = { 4, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0 };

public int[] S13 = { 15, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13 };

public int[] S20 = { 15, 1, 8, 14, 6, 11, 3, 4, 9, 7, 2, 13, 12, 0, 5, 10 };

public int[] S21 = { 3, 13, 4, 7, 15, 2, 8, 14, 12, 0, 1, 10, 6, 9, 11, 5 };

public int[] S22 = { 0, 14, 7, 11, 10, 4, 13, 1, 5, 8, 12, 6, 9, 3, 2, 15 };

public int[] S23 = { 13, 8, 10, 1, 3, 15, 4, 2, 11, 6, 7, 12, 0, 5, 14, 9 };

public int[] S30 = { 10, 0, 9, 14, 6, 3, 15, 5, 1, 13, 12, 7, 11, 4, 2, 8 };

public int[] S31 = { 13, 7, 0, 9, 3, 4, 6, 10, 2, 8, 5, 14, 12, 11, 15, 1 };

public int[] S32 = { 13, 6, 4, 9, 8, 15, 3, 0, 11, 1, 2, 12, 5, 10, 14, 7 };

public int[] S33 = { 1, 10, 13, 0, 6, 9, 8, 7, 4, 15, 14, 3, 11, 5, 2, 12 };

public int[] S40 = { 7, 13, 14, 3, 0, 6, 9, 10, 1, 2, 8, 5, 11, 12, 4, 15 };

public int[] S41 = { 13, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 3, 4, 7, 2, 12, 1, 10, 14, 9 };

public int[] S42 = { 10, 6, 9, 0, 12, 11, 7, 13, 15, 1, 3, 14, 5, 2, 8, 4 };

public int[] S43 = { 3, 15, 0, 6, 10, 1, 13, 8, 9, 4, 5, 11, 12, 7, 2, 14 };

public int[] S50 = { 2, 12, 4, 1, 7, 10, 11, 6, 8, 5, 3, 15, 13, 0, 14, 9 };

public int[] S51 = { 14, 11, 2, 12, 4, 7, 13, 1, 5, 0, 15, 10, 3, 9, 8, 6 };

public int[] S52 = { 4, 2, 1, 11, 10, 13, 7, 8, 15, 9, 12, 5, 6, 3, 0, 14 };

public int[] S53 = { 11, 8, 12, 7, 1, 14, 2, 13, 6, 15, 0, 9, 10, 4, 5, 3 };

public int[] S60 = { 12, 1, 10, 15, 9, 2, 6, 8, 0, 13, 3, 4, 14, 7, 5, 11 };

public int[] S61 = { 10, 15, 4, 2, 7, 12, 9, 5, 6, 1, 13, 14, 0, 11, 3, 8 };

public int[] S62 = { 9, 14, 15, 5, 2, 8, 12, 3, 7, 0, 4, 10, 1, 13, 11, 6 };

public int[] S63 = { 4, 3, 2, 12, 9, 5, 15, 10, 11, 14, 1, 7, 6, 0, 8, 13 };

public int[] S70 = { 4, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1 };

public int[] S71 = { 13, 0, 11, 7, 4, 9, 1, 10, 14, 3, 5, 12, 2, 15, 8, 6 };

public int[] S72 = { 1, 4, 11, 13, 12, 3, 7, 14, 10, 15, 6, 8, 0, 5, 9, 2 };

public int[] S73 = { 6, 11, 13, 8, 1, 4, 10, 7, 9, 5, 0, 15, 14, 2, 3, 12 };

public int[] S80 = { 13, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 14, 5, 0, 12, 7 };

public int[] S81 = { 1, 15, 13, 8, 10, 3, 7, 4, 12, 5, 6, 11, 0, 14, 9, 2 };

public int[] S82 = { 7, 11, 4, 1, 9, 12, 14, 2, 0, 6, 10, 13, 15, 3, 5, 8 };

public int[] S83 = { 2, 1, 14, 7, 4, 10, 8, 13, 15, 12, 9, 0, 3, 5, 6, 11 };

public int[] PC1 = { 57,49,41,33,25,17,9,

1,58,50,42,34,26,18,

10,2,59,51,43,35,27,

19,11,3,60,52,44,36,

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

7,62,54,46,38,30,22,

14,6,61,53,45,37,29,

21,13,5,28,20,12,4};

public int[] PC2 = { 14,17,11,24,1,5,

3,28,15,6,21,10,

23,19,12,4,26,8,

16,7,27,20,13,2,

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

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

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

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

public int[] SDVIGG = { 1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

//вектор в биты

public void VectorToByte ()

{

buf = 0;

vector = false;

if (IshSoobshen.Length == 8)

{

//переводим в байты

vector = true;

byte[] T = Encoding.Default.GetBytes (IshSoobshen);

//в биты

Vekt = new BitArray (T);

////переворачиваем

for (int g = 0; g < Vekt. Length / 8; g++)

{

buf = 0;

for (int i = 0; i < 4; i++)

{

steck = Vekt[i + (g * 8)];

Vekt[i + (g * 8)] = Vekt[i + (g * 8) + 7 — buf];

Vekt[i + (g * 8) + 7 — buf] = steck;

buf += 2;

}

}

}

else

{

MessageBox.Show («Неправильный вектор»);

kluch = false;

}

}

//ключ в биты

public void KeyToByte ()

{

buf = 0;

kluch = false;

if (IshSoobshen.Length == 7)

{

//переводим в байты

kluch = true;

byte[] T = Encoding.Default.GetBytes (IshSoobshen);

//в биты

btKluch1 = new BitArray (T);

////переворачиваем

for (int g = 0; g < btKluch1. Length / 8; g++)

{

buf = 0;

for (int i = 0; i < 4; i++)

{

steck = btKluch1[i + (g * 8)];

btKluch1[i + (g * 8)] = btKluch1[i + (g * 8) + 7 — buf];

btKluch1[i + (g * 8) + 7 — buf] = steck;

buf += 2;

}

}

}

else

{

MessageBox.Show («Неправильный ключ»);

kluch = false;

}

}

//сообщение в биты

public void MessToByte ()

{

buf = 0;

//переводим в байты

byte[] T = Encoding.Default.GetBytes (IshSoobshen);

//в биты

bt2 = new BitArray (T);

if (bt2.Length % 64≠ 0)

{//проверяем кратность 64 бит

bt1 = new BitArray (bt2.Length + (64 — bt2. Length % 64));

for (int y = 0; y < bt2. Length; y++)

{

bt1[y] = bt2[y];

}

}

else

{

bt1 = new BitArray (bt2.Length);

for (int y = 0; y < bt2. Length; y++)

{

bt1[y] = bt2[y];

}

}

//меняем местами биты в блоках

for (int g = 0; g < bt1. Length / 8; g++)

{

buf = 0;

for (int i = 0; i < 4; i++)

{

steck = bt1[i + (g * 8)];

bt1[i + (g * 8)] = bt1[i + (g * 8) + 7 — buf];

bt1[i + (g * 8) + 7 — buf] = steck;

buf += 2;

}

}

}

//делим сообщение на блоки по 8 бит

public void CutForBlock ()

{

//кол-во блоков

buf = bt1. Length / 64;

//делим на перестановленные блоки

btTransp = new BitArray[buf];

for (int i = 0; i < buf; i++)

{

btTransp[i] = new BitArray (64);

}

buf2 = 0;

for (int g = 0; g < buf; g++)

{

for (int h = g * 64; h < (g + 1) * 64; h++)

{

if (g == 0)

{

btTransp[buf2][h] = bt1[IP[h] - 1];

}

else

{

btTransp[buf2][h — g * 64] = bt1[IP[h — g * 64] - 1 + g * 64];

}

}

buf2++;

}

}

//дополняем ключ битом четности

public void KeyTo64()

{

// бит четности

buf = 0;

buf2 = 0;

buf3 = new BitArray (8);

for (int y = 0; y < 8; y++)

{

for (int u = 0; u < 7; u++)

{

if (btKluch1[y * 7 + u] == true)

{

buf++;

}

}

if ((buf % 2 == 0) || (buf == 0))

{

buf3[buf2] = false;

}

else { buf3[buf2] = true; }

buf = 0;

buf2++;

}

//заносим бит четности в ключ

buf = 0;

buf2 = 0;

btKluch2 = new BitArray (64);

for (int k = 0; k < 64; k++)

{

if ((k == 7) || (k == 15) || (k == 23) || (k == 31) || (k == 39) || (k == 47) || (k == 55) || (k == 63))

{

btKluch2[k] = buf3[buf2];

buf2++;

}

else

{

btKluch2[k] = btKluch1[buf];

buf++;

}

}

}

//разбиваем сообщение на 2 части

public void OneToTwo ()

{

H0 = new BitArray[17];

L0 = new BitArray[17];

H1 = new BitArray[17];

L1 = new BitArray[17];

HHH = new BitArray[8];

TTT = new BitArray[8];

b1b6 = new BitArray[8];

Itog = new BitArray[btTransp.Length];

ItogPredv = new BitArray[btTransp.Length];

b2b3b4b5 = new BitArray[8];

NStolb = new int[8];

NStr = new int[8];

UzelZam = new int[16, 8];

HShtrih = new BitArray (32);

Funk = new BitArray (32);

for (int gh = 0; gh < btTransp. Length; gh++)

{

Itog[gh] = new BitArray (64);

ItogPredv[gh] = new BitArray (64);

}

for (int qwe = 0; qwe < 8; qwe++)

{

TTT[qwe] = new BitArray (4);

HHH[qwe] = new BitArray (6);

b1b6[qwe] = new BitArray (2);

b2b3b4b5[qwe] = new BitArray (4);

}

HPart = new BitArray[btTransp.Length];

LPart = new BitArray[btTransp.Length];

for (int i = 0; i < 17; i++)

{

H0[i] = new BitArray (32);

L0[i] = new BitArray (32);

H1[i] = new BitArray (48);

L1[i] = new BitArray (48);

}

for (int e = 0; e < btTransp. Length; e++)

{

HPart[e] = new BitArray (32);

LPart[e] = new BitArray (32);

}

for (int s = 0; s < btTransp. Length; s++)

{

for (int d = 0; d < 32; d++)

{

HPart[s][d] = btTransp[s][d];

LPart[s][d] = btTransp[s][d + 32];

}

}

}

//все методы print выводят шаги на экран

public void Print1()

{

buf = 0;

bufff = «» ;

for (int k = 0; k < bt1. Length / 64; k++)

{

listBox1.Items.Add ((k + 1) + «й изначальный блок бит:»);

for (int y = 0; y < 64; y++)

{

if ((y == 7) || (y == 15) || (y == 23) || (y == 31) || (y == 39) || (y == 47) || (y == 55) || (y == 63))

{

bufff += (bt1[64 * k + y]? 1: 0).ToString ();

bufff += ««;

}

else

{

bufff += (bt1[64 * k + y]? 1: 0).ToString ();

}

}

listBox1.Items.Add (bufff);

bufff = «» ;

}

}

public void Print2()

{

bufff = «» ;

for (int k = 0; k < btTransp. Length; k++)

{

listBox1.Items.Add ((k + 1) + «й переставленный блок бит:»);

for (int y = 0; y < 64; y++)

{

if ((y == 7) || (y == 15) || (y == 23) || (y == 31) || (y == 39) || (y == 47) || (y == 55) || (y == 63))

{

bufff += (btTransp[k][y]? 1: 0).ToString ();

bufff += ««;

}

else

{

bufff += (btTransp[k][y]? 1: 0).ToString ();

}

}

listBox1.Items.Add (bufff);

bufff = «» ;

}

}

public void Print3()

{

bufff = «» ;

buf = 0;

listBox1.Items.Add («Ключ из 56 бит:»);

for (int y = 0; y < 64; y++)

{

if ((y == 7) || (y == 15) || (y == 23) || (y == 31) || (y == 39) || (y == 47) || (y == 55) || (y == 63))

{

bufff += «* «;

buf++;

}

else

{

bufff += (btKluch1[y — buf]? 1: 0).ToString ();

}

}

listBox1.Items.Add (bufff);

bufff = «» ;

}

public void Print4()

{

bufff = «» ;

listBox1.Items.Add («Ключ из 64 бит:»);

for (int y = 0; y < 64; y++)

{

if ((y == 7) || (y == 15) || (y == 23) || (y == 31) || (y == 39) || (y == 47) || (y == 55) || (y == 63))

{

bufff += (btKluch2[y]? 1: 0).ToString ();

bufff += ««;

}

else

{

bufff += (btKluch2[y]? 1: 0).ToString ();

}

}

listBox1.Items.Add (bufff);

bufff = «» ;

}

//метод ECB

public void ECB ()

{

//переводим ключ в биты

IshSoobshen = textBox4. Text;

KeyToByte ();

if (Shifr == true)

{

IshSoobshen = textBox2. Text;

}

else

{

IshSoobshen = textBox3. Text;

}

if ((IshSoobshen≠ «»)&&(kluch==true))

{

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

buf = bt1. Length / 64;

//выводим на экран

listBox1.Items.Add («—————————————-ПОДГОТОВКА—————————————-»);

listBox1.Items.Add («Сообщение состоит из х» + buf + «64 битных блоков»);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

}

else

{

if (kluch == true)

{

MessageBox.Show («Исходное сообщение отсутствует!»);

}

}

}

//алгоритм DES-CBC

public void CBC ()

{

//переводим ключ в биты

IshSoobshen = textBox4. Text;

KeyToByte ();

//переводим вектор в биты

IshSoobshen = textBox6. Text;

VectorToByte ();

if (Shifr == true)

{

IshSoobshen = textBox2. Text;

}

else

{

IshSoobshen = textBox3. Text;

}

if ((IshSoobshen≠ «») && (kluch == true)&&(vector==true))

{

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

buf = bt1. Length / 64;

//выводим на экран

listBox1.Items.Add («—————————————-ПОДГОТОВКА—————————————-»);

listBox1.Items.Add («Сообщение состоит из х» + buf + «64 битных блоков»);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//XOR с вектором

if (Shifr == true)

{

btTransp[0]. Xor (Vekt);

}

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

}

else

{

if ((kluch == true)&&(vector==true))

{

MessageBox.Show («Исходное сообщение отсутствует!»);

}

}

}

//EEE

public void EEE ()

{

if (((EEE3==true)&&(textBox4.Text.Length == 7) && (textBox7.Text.Length == 7) && (textBox8.Text.Length == 7))||((EEE2==true)&&(textBox4.Text.Length == 7) && (textBox7.Text.Length == 7)))

{

if (Shifr == true)

{

//переводим ключ в биты

IshSoobshen = textBox4. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox2. Text;

if ((IshSoobshen≠ «») && (kluch == true))

{

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

buf = bt1. Length / 64;

//выводим на экран

listBox1.Items.Add («—————————————-ПОДГОТОВКА—————————————-»);

listBox1.Items.Add («Сообщение состоит из х» + buf + «64 битных блоков»);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

IshSoobshen = textBox7. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox3. Text;

textBox3.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

if (EEE3 == true)

{

IshSoobshen = textBox8. Text;

}

if (EEE2 == true)

{

IshSoobshen = textBox4. Text;

}

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox3. Text;

textBox3.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

}

else

{

if (kluch == true)

{

MessageBox.Show («Исходное сообщение отсутствует!»);

}

}

}

else

{

//переводим ключ в биты

if (EEE3 == true)

{

IshSoobshen = textBox8. Text;

}

if (EEE2 == true)

{

IshSoobshen = textBox4. Text;

}

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox3. Text;

if ((IshSoobshen≠ «») && (kluch == true))

{

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

buf = bt1. Length / 64;

//выводим на экран

listBox1.Items.Add («—————————————-ПОДГОТОВКА—————————————-»);

listBox1.Items.Add («Сообщение состоит из х» + buf + «64 битных блоков»);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

IshSoobshen = textBox7. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox5. Text;

textBox5.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

IshSoobshen = textBox4. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox5. Text;

textBox5.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

}

else

{

if (kluch == true)

{

MessageBox.Show («Исходное сообщение отсутствует!»);

}

}

}

}

else

{

MessageBox.Show («Проверьте ключи. Один из них не подходит.»);

}

}

//EDE

public void EDE ()

{

if (((EDE3 == true) && (textBox4.Text.Length == 7) && (textBox7.Text.Length == 7) && (textBox8.Text.Length == 7)) || ((EDE2 == true) && (textBox4.Text.Length == 7) && (textBox7.Text.Length == 7)))

{

if (Shifr == true)

{

//переводим ключ в биты

IshSoobshen = textBox4. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox2. Text;

if ((IshSoobshen≠ «») && (kluch == true))

{

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

buf = bt1. Length / 64;

//выводим на экран

listBox1.Items.Add («—————————————-ПОДГОТОВКА—————————————-»);

listBox1.Items.Add («Сообщение состоит из х» + buf + «64 битных блоков»);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

Shifr = false;

IshSoobshen = textBox7. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox3. Text;

textBox3.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

Shifr = true;

if (EDE3 == true)

{

IshSoobshen = textBox8. Text;

}

if (EDE2 == true)

{

IshSoobshen = textBox4. Text;

}

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox5. Text;

textBox5.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

}

else

{

if (kluch == true)

{

MessageBox.Show («Исходное сообщение отсутствует!»);

}

}

}

else

{

//переводим ключ в биты

if (EDE3 == true)

{

IshSoobshen = textBox8. Text;

}

if (EDE2 == true)

{

IshSoobshen = textBox4. Text;

}

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox3. Text;

bufff1 = textBox3. Text;

if ((IshSoobshen≠ «») && (kluch == true))

{

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

buf = bt1. Length / 64;

//выводим на экран

listBox1.Items.Add («—————————————-ПОДГОТОВКА—————————————-»);

listBox1.Items.Add («Сообщение состоит из х» + buf + «64 битных блоков»);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

Shifr = true;

IshSoobshen = textBox7. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox5. Text;

textBox5.Clear ();

textBox3.Clear ();

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

Shifr = false;

IshSoobshen = textBox4. Text;

KeyToByte ();

IshSoobshen = textBox3. Text;

textBox3.Clear ();

textBox3.Text = bufff1;

//переводим сообщение в биты

MessToByte ();

//выводим на экран

listBox1.Items.Add (««);

Print1();

//делим на блоки

CutForBlock ();

//выводим на экран

Print2();

////вывод на экран ключ

Print3();

//дополняем ключ до 64 бит

KeyTo64();

//выводим ключ 64 бит на экран

Print4();

//метод для ключевых элементов

KEYS ();

//разбиваем сообщение на половинки

OneToTwo ();

//функция шифрования

FUNKCIY ();

}

else

{

if (kluch == true)

{

MessageBox.Show («Исходное сообщение отсутствует!»);

}

}

}

}

else

{

MessageBox.Show («Проверьте ключи. Один из них не подходит.»);

}

}

private void button1_Click (object sender, EventArgs e)

{

listBox1.Items.Clear ();

textBox3.Clear ();

textBox5.Clear ();

Shifr = true;

kluch = false;

vector = false;

EEE3 = false;

EEE2 = false;

EDE3 = false;

EDE2 = false;

if (radioButton1.Checked == true)

{

ECB ();

}

if (radioButton2.Checked == true)

{

CBC ();

}

if (radioButton3.Checked == true)

{

EEE3 = true;

EEE ();

}

if (radioButton4.Checked == true)

{

EDE3 = true;

EDE ();

}

if (radioButton5.Checked == true)

{

EEE2 = true;