Главная » Языки программирования

Шифр кузнечик на python

На чтение 8 мин
Содержание
  1. Saved searches
  2. Use saved searches to filter your results more quickly
  3. ilyxenc/cipher-kuznechik
  4. Name already in use
  5. Sign In Required
  6. Launching GitHub Desktop
  7. Launching GitHub Desktop
  8. Launching Xcode
  9. Launching Visual Studio Code
  10. Latest commit
  11. Git stats
  12. Files
  13. README.md
  14. About
  15. Стандарты симметричного шифрования стран СНГ на Python
  16. ГОСТ Р 34.12-2015
  17. ДСТУ 7624:2014
  18. СТБ 34.101.31-2007
  19. PS
  20. Ссылки
  21. Saved searches
  22. Use saved searches to filter your results more quickly
  23. ilyxenc/kuznechik
  24. Name already in use
  25. Sign In Required
  26. Launching GitHub Desktop
  27. Launching GitHub Desktop
  28. Launching Xcode
  29. Launching Visual Studio Code
  30. Latest commit
  31. Git stats
  32. Files
  33. README.md
  34. About

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window. Reload to refresh your session. You switched accounts on another tab or window. Reload to refresh your session.

Kuznyechik is a symmetric block cipher. It has a block size of 128 bits and key length of 256 bits. It is defined in the National Standard of the Russian Federation GOST R 34.12-2015 in Englishand also in RFC 7801.

ilyxenc/cipher-kuznechik

This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.

Name already in use

A tag already exists with the provided branch name. Many Git commands accept both tag and branch names, so creating this branch may cause unexpected behavior. Are you sure you want to create this branch?

Sign In Required

Please sign in to use Codespaces.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching Xcode

If nothing happens, download Xcode and try again.

Launching Visual Studio Code

Your codespace will open once ready.

There was a problem preparing your codespace, please try again.

Latest commit

Git stats

Files

Failed to load latest commit information.

README.md

Kuznyechik is a symmetric block cipher. It has a block size of 128 bits and key length of 256 bits. It is defined in the National Standard of the Russian Federation GOST R 34.12-2015 in Englishand also in RFC 7801.

Читайте также:  Java thread exit exception

About

Kuznyechik is a symmetric block cipher. It has a block size of 128 bits and key length of 256 bits. It is defined in the National Standard of the Russian Federation GOST R 34.12-2015 in Englishand also in RFC 7801.

Источник

Стандарты симметричного шифрования стран СНГ на Python

image

Первые недели нового года самое подходящее время для того, чтобы уютно устроившись у окошка, вспомнить что же нам принес год ушедший.
А принес он нам два новых стандарта шифрования. Российский стандарт ГОСТ Р 34.12-2015 (блочный шифр Кузнечик). И украинский ДСТУ 7624:2014 (блочный шифр Калина). Холодными, зимними вечерами нельзя упускать такой удачный повод покодить. Под катом краткое описание алгоритмов и их реализация на Python. А чтобы новым шифрам было веселее, разбавим их общество белорусским СТБ 34.101.31-2007.

ГОСТ Р 34.12-2015

Начать предлагаю с российского стандарта — блочного шифра Кузнечик. Длина входного блока шифра — 128 бит, длина ключа — 256 бит.
В шифре используются следующие преобразования:

  • X — побитовое сложение по модулю 2 с ключом:
  • Нелинейное преобразование S осуществляется заменой каждого байта подстановкой из таблицы π:
  • Линейное преобразование L реализуется с помощью умножения над полем Галуа по модулю многочлена :
    Δ — отображение, сопоставляющее двоичной строке элемент конечного поля.
    — отображение, сопоставляющее элементу конечного поля двоичную строку.

    При вычислении операции сложения и умножения производятся в конечном поле.

Процедуру зашифрования 128-битного блока a формально описывается выражением:
.
Что в более наглядной форме выглядит так:

Раундовые 128-битные ключи K1, K2 получаются разбиением основного 256-битного ключа пополам.
С их помощью вычисляются следующие раундовые ключи:


При расшифровании используются обратные преобразования:

Пример использования на Python: 

if __name__ == '__main__': mtest = list(binascii.unhexlify('1122334455667700ffeeddccbbaa9988')) ktest = list(binascii.unhexlify('8899aabbccddeeff0011223344556677fedcba98765432100123456789abcdef')) gost =gost2015(ktest) print('GOST 34.12-2015') print(datetime.datetime.now()) c = gost.encryption(mtest) d = gost.decryption(c) print(datetime.datetime.now())

ДСТУ 7624:2014

Введенный в июле 2015 года в качестве украинского стандарта шифр Калина поддерживает несколько вариантов длины блока и ключа. Здесь я опишу версию шифра с длиной блока и длиной ключа равной 128 бит.

Внутреннее состояние шифра является матрицей с 8 рядами и 2 столбцами. Перед началом шифрования матрица заполняется байтами открытого текста. Затем над элементами матрицы производится 10 раундов следующих преобразований.

  • — сложение колонок матрицы состояния с колонками раундового ключом, представленного в виде матрицы, по модулю 2 64 .
  • (SubBytes) — замена каждого байта матрицы состояния подстановкой из одной из четырех таблиц π0, π1, π2, π3.
  • (SiftRows) — циклический сдвиг вправо на одну позицию строк с 4-й по 8-ю.
  • (MixColumns) — преобразование колонок матрицы состояний. Каждый элемент новой матрицы вычисляется по формуле: , где ⊗ — скалярное произведение векторов, v — вектор, , Gj — колонка матрицы. Операции умножения и сложения производится в конечном поле по модулю многочлена
  • — побитовое сложение по модулю 2 матрицы внутреннего состояния шифра и раундового ключа Kv
Читайте также:  Поле загрузки файлов, которое мы заслужили

Процесс шифрования описывается следующим выражением:

Или в более наглядном виде:

Для формирования раундовых ключей сначала, используя мастер-ключ К, вычисляется промежуточный ключ :
, где для случаев, когда длина блока равна длине ключа.
Ключи для четных раундов генерируются на основе промежуточного ключа:
, где i — номер раунда, а и 0x01000100010001000100010001000100
Ключи для нечетных раундов вычисляются так:
, где l — длина блока.

При расшифровании используются обратные преобразования:

Пример использования на Python: 

if __name__ == '__main__': key = list(binascii.unhexlify('000102030405060708090a0b0c0d0e0f')) pt = list(binascii.unhexlify('101112131415161718191a1b1c1d1e1f')) dstu =dstu2014(key) key2 = list(binascii.unhexlify('0f0e0d0c0b0a09080706050403020100')) ct = list(binascii.unhexlify('1f1e1d1c1b1a19181716151413121110')) dstu2 = dstu2014(key2) print(datetime.datetime.now()) c = dstu.encryption(pt) d = dstu2.decryption(ct) print(datetime.datetime.now())

СТБ 34.101.31-2007

Шифр BelT, имеющий длину блока 128 бит и длину ключа 256 бит, был принят в качестве стандарта симметричного шифрования республики Беларусь в 2011 году. Шифрование осуществляется 8 раундами преобразований, применяемых ко входному блоку.
Процедура зашифрования состоит из следующих шагов:

  • Входной блок записывается в виде image
  • Ключ записывается в виде imageи определяются раундовые ключи
  • Дополнительным переменным a, b, c, d присваиваются значения image

  • Где Gr — операция преобразования 32-битной входной строки и ; RotHi r — циклический сдвиг влево на r бит; H(u) — операция замены 8-битной входной строки подстановкой из таблицы; и — операции сложения и вычитания по модулю 2 32 .
  • imageвозвращается в качестве шифртекста.

При расшифровании те же операции применяются в обратном порядке.

Пример использования на Python: 

if __name__ == '__main__': key = list(binascii.unhexlify('E9DEE72C8F0C0FA62DDB49F46F73964706075316ED247A3739CBA38303A98BF6')) belt1 = belt(key) m = list(binascii.unhexlify('B194BAC80A08F53B366D008E584A5DE4')) key2 = list(binascii.unhexlify('92BD9B1CE5D141015445FBC95E4D0EF2682080AA227D642F2687F93490405511')) belt2 = belt(key2) c = list(binascii.unhexlify('E12BDC1AE28257EC703FCCF095EE8DF1')) print(datetime.datetime.now()) c1 = belt1.encryption(m) d1 = belt2.decryption(c) print(datetime.datetime.now())

PS

Реализацию всех описанных алгоритмов на Python можно найти на GitHub.

Ссылки

  1. Более подробное описание шифра Кузнечик приводится и в этой статье пользователя ru_crypt, из которой я позаимствовал несколько иллюстраций.
  2. Текст стандарта ГОСТ Р 34.12-2015 можно найти тут.
  3. Описание шифра Калина доступно здесь.
  4. Стандарт СТБ 34.101.31-2007 лежит тут.
Читайте также:  Learn javascript with html5

Источник

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window. Reload to refresh your session. You switched accounts on another tab or window. Reload to refresh your session.

Kuznechik (Russian: Кузнечик, literally «grasshopper») is a symmetric block cipher. It has a block size of 128 bits and key length of 256 bits. It is defined in the National Standard of the Russian Federation GOST R 34.12-2015 in English and also in RFC 7801/

ilyxenc/kuznechik

This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.

Name already in use

A tag already exists with the provided branch name. Many Git commands accept both tag and branch names, so creating this branch may cause unexpected behavior. Are you sure you want to create this branch?

Sign In Required

Please sign in to use Codespaces.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching Xcode

If nothing happens, download Xcode and try again.

Launching Visual Studio Code

Your codespace will open once ready.

There was a problem preparing your codespace, please try again.

Latest commit

Git stats

Files

Failed to load latest commit information.

README.md

Kuznechik (Russian: Кузнечик, literally «grasshopper») is a symmetric block cipher. It has a block size of 128 bits and key length of 256 bits. It is defined in the National Standard of the Russian Federation GOST R 34.12-2015 in English and also in RFC 7801/

About

Kuznechik (Russian: Кузнечик, literally «grasshopper») is a symmetric block cipher. It has a block size of 128 bits and key length of 256 bits. It is defined in the National Standard of the Russian Federation GOST R 34.12-2015 in English and also in RFC 7801/

Источник

Оцените статью
© 2023 Программирование