Created by N1ck, 2024

Дисклеймер

Данный алгоритм предоставлен исключительно в ознакомительных и/или образовательных целях. Автор не несет никакой ответсвенности за последствия внедрения данного алгоритма в Ваши проекты и/или продукты коммерческого характера.

DES (Data Encryption Standard)

Алгоритм для симметричного шифрования, разработанный фирмой IBM и утверждённый правительством США в 1977 году как официальный стандарт (FIPS 46-3). Размер блока для DES равен 64 битам. В основе алгоритма лежит сеть Фейстеля с 16 циклами (раундами) и ключом, имеющим длину 56 бит. Алгоритм использует комбинацию нелинейных (S-блоки) и линейных (перестановки E, IP, IP-1) преобразований.

Полезные ссылки:

1. AES
2. Лекция Шакурского М. В. по криптографическому стандарту AES
3. Отчет с подробным описанием работы программы

Описание вспомогательных функций

1. permute(block, table): Эта функция применяет перестановку к блоку данных на основе таблицы перестановок.
2. split(input): Эта функция разбивает входную строку на две равные части.
3. xor(bits1, bits2): Выполняет операцию XOR между двумя строками битов.
4. left_shift(bit_string, shift_count): Сдвигает строку битов влево на указанное количество позиций.

Генерация подключей:

5. generate_subkeys(key): Эта функция создает 16 48-битных подключей на основе 64-битного ключа. Она использует таблицы перестановок PC1 и PC2, а также таблицу сдвигов LEFT_SHIFTS для создания каждого подключа.

Шифрование:

6. sbox_substitution(input, sbox): Это функция преобразует 6-битный вход в 4-битный выход на основе заданной S-бокс таблицы.
7. f_function(right, subkey): Это функция расширяет 32-битный вход до 48 бит, затем выполняет операцию XOR с подключом, применяет 8 S-бокс таблиц к результату и затем применяет P-перестановку.
8. des_encrypt(plain_text_bits, key): Эта функция реализует основной алгоритм шифрования DES. Она применяет начальную перестановку, выполняет 16 раундов шифрования, используя подключи, и затем применяет итоговую перестановку.

Пояснения к работе программы

Программа состоит из нескольких файлов: ВES.py, main.py, lib.py, test.py. В файле DES реализован основной криптографический алгоритм со всеми функциями. Файл test.py содержит в себе функцию для проверки и вывода сгенерированных раундовых ключей (16) В файле lib.py указаны основные матричные постоянные: IP, INV_IP, S, E, P, PC1, PC2. Файл main.py демонстрирует работу алгоритма на данных, вводимых с клавиатуры.

License

MIT

Free Software, GLHF!