Модуль для RC6 шифрования

Delphi , Синтаксис , Шифрование

Модуль для RC6 шифрования

Автор: Матвеев Игорь

Переквалифицировался хакер в священника и однажды приходит на проповедь после большого перепоя. Заплетающимся языком:
- И да поможет тебе F1, и сохранит тебя F2! Во имя Controla, Alta и святого Dela, да будет так - Reset!

Данная статья является логическим завершением темы шифрования данных, которой я посвятил три статьи (Модуль для IDEA шифрования, Модуль для RC5 шифрования и данная). Данная статья посвящена алгоритму шифрования RC6.

Как я уже говорил, RC6 Очень похож на RC5, во всяком случае расчет подключа производится тем же способом, что и в RC5. RC6 участвовал в конкурсе на звание AES и, по некоторым данным, не выиграл только из-за медленной работы аппаратных реализаций. Программные же реализации RC6, пожалуй, являются самыми быстрыми среди алгоритмов шифрования, при обеспечении достаточной стойкости шифра.

Нижепредставленный модуль построен по тому же принципу, что и предыдущие - имена функций совпадают и если вы хотите заменить в своей программе шифрование с IDEA или RC5 на RC6 - просто добавьте модуль RC6, а IDEA или RC5 - удалите из списка uses.

Шифр RC6, в отличии от RC5, оперирует блоками по 16 байт, а модуль построен так, что если при шифрации методами: EncryptCopy, DecryptCopy, EncryptStream, DecryptStream размер данных не будет кратен 16 - последний блок длинной 1..15 байт не шифруется и в "чистом" виде добавляется к зашифрованным. Также и при дешифровании - если последний блок размером 1..15 байт он не дешифруется а добавляется к расшифрованным данным. Такой подход обеспечивает в полной мере "симметричное" шифрование так как размеры входных и выходных данных полностью совпадают. Однако такой подход приводит к некоторым сложностям, если последний блок также нуждается в шифровании. На мой взгляд лучший выход - добавить при шифровании к исходным данным строку определенной длинны и после дешифрования отсечь с конца строку той же длинны.

Также в заключении цыкла статей, посвященных шифрованию я подготовил примеры по всем представленным алгоритмам (IDEA, RC5, RC6).

Загрузить демо примеры

А вот последний модуль:

{ *********************************************************************** }
{                                                                         }
{ Delphi Еncryption Library                                               }
{ Еncryption / Decryption stream - RC6                                    }
{                                                                         }
{ Copyright (c) 2004 by Matveev Igor Vladimirovich                        }
{ With offers and wishes write: teap_leap@mail.ru                         }
{                                                                         }
{ *********************************************************************** }

unit RC6;

interface

uses
  SysUtils, Classes;

const
  Rounds    = 20;
  KeyLength = 2 * (Rounds + 2);

  BlockSize = 16;
  KeySize   = 16 * 4;

  P32       = $b7e15163;
  Q32       = $9e3779b9;
  lgw       = 5;

type
  TRC6Block = array[1..4] of LongWord;

var
  S      : array[0..KeyLength-1] of LongWord;
  Key    : string;
  KeyPtr : PChar;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Дополнительные функции

procedure Initialize(AKey: string);          // Инициализация
procedure CalculateSubKeys;                  // Подготовка подключей
function EncipherBlock(var Block): Boolean;  // Шифрация блока (16 байт)
function DecipherBlock(var Block): Boolean;  // Дешифрация блока

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Главные функции

function EncryptCopy(DestStream, SourseStream : TStream; Count: Int64;
  Key : string): Boolean;    // Зашифровать данные из одного потока в другой

function DecryptCopy(DestStream, SourseStream : TStream; Count: Int64;
  Key : string): Boolean;    // Расшифровать данные из одного потока в другой

function EncryptStream(DataStream: TStream; Count: Int64;
  Key: string): Boolean;     // Зашифровать содержимое потока

function DecryptStream(DataStream: TStream; Count: Int64;
  Key: string): Boolean;     // Расшифровать содержимое потока

implementation

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function ROL(a, s: LongWord): LongWord;
asm
  mov    ecx, s
  rol    eax, cl
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function ROR(a, s: LongWord): LongWord;
asm
  mov    ecx, s
  ror    eax, cl
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

procedure InvolveKey;
var
  TempKey : string;
  i, j    : Integer;
  K1, K2  : LongWord;
begin
 // Разворачивание ключа до длинны KeySize = 64
 TempKey := Key;
 i := 1;
 while ((Length(TempKey) mod KeySize) <> 0) do
   begin
     TempKey := TempKey + TempKey[i];
     Inc(i);
   end;

 i := 1;
 j := 0;
 while (i < Length(TempKey)) do
   begin
     Move((KeyPtr+j)^, K1, 4);
     Move(TempKey[i], K2, 4);
     K1 := ROL(K1, K2) xor K2;
     Move(K1, (KeyPtr+j)^, 4);
     j := (j + 4) mod KeySize;
     Inc(i, 4);
   end;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

procedure CalculateSubKeys;
var
  i, j, k : Integer;
  L       : array[0..15] of LongWord;
  A, B	 : LongWord;
begin
 // Копирование ключа в L
 Move(KeyPtr^, L, KeySize);

 // Инициализация подключа S
 S[0] := P32;
 for i := 1 to KeyLength-1 do
   S[i] := S[i-1] + Q32;

 // Смешивание S с ключом
 i := 0;
 j := 0;
 A := 0;
 B := 0;
 for k := 1 to 3*KeyLength do
   begin
     A := ROL((S[i] + A + B), 3);
     S[i] := A;
     B := ROL((L[j] + A + B), (A + B));
     L[j] := B;
     i := (i + 1) mod KeyLength;
     j := (j + 1) mod 16;
   end;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

procedure Initialize(AKey: string);
begin
 GetMem(KeyPtr, KeySize);
 FillChar(KeyPtr^, KeySize, #0);
 Key := AKey;

 InvolveKey;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function EncipherBlock(var Block): Boolean;
var
  RC6Block : TRC6Block absolute Block;
  i	   : Integer;
  t, u	   : LongWord;
  Temp	   : LongWord;
begin
 // Инициализация блока
 Inc(RC6Block[2], S[0]);
 Inc(RC6Block[4], S[1]);

 for i := 1 to Rounds do
   begin
     t := ROL((RC6Block[2] * (2*RC6Block[2] + 1)), lgw);
     u := ROL((RC6Block[4] * (2*RC6Block[4] + 1)), lgw);
     RC6Block[1] := ROL((RC6Block[1] xor t), u) + S[2*i];
     RC6Block[3] := ROL((RC6Block[3] xor u), t) + S[2*i+1];

     Temp := RC6Block[1];
     RC6Block[1] := RC6Block[2];
     RC6Block[2] := RC6Block[3];
     RC6Block[3] := RC6Block[4];
     RC6Block[4] := Temp;
   end;

 RC6Block[1] := RC6Block[1] + S[2*Rounds+2];
 RC6Block[3] := RC6Block[3] + S[2*Rounds+3];

 Result := TRUE;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function DecipherBlock(var Block): Boolean;
var
  RC6Block : TRC6Block absolute Block;
  i	   : Integer;
  t, u	   : LongWord;
  Temp	   : LongWord;
begin
 // Инициализация блока
 RC6Block[3] := RC6Block[3] - S[2*Rounds+3];
 RC6Block[1] := RC6Block[1] - S[2*Rounds+2];

 for i := Rounds downto 1 do
   begin
     Temp := RC6Block[4];
     RC6Block[4] := RC6Block[3];
     RC6Block[3] := RC6Block[2];
     RC6Block[2] := RC6Block[1];
     RC6Block[1] := Temp;

     u := ROL((RC6Block[4] * (2*RC6Block[4] + 1)),lgw);
     t := ROL((RC6Block[2] * (2*RC6Block[2] + 1)),lgw);
     RC6Block[3] := ROR((RC6Block[3]-S[2*i+1]), t) xor u;
     RC6Block[1] := ROR((RC6Block[1]-S[2*i]), u) xor t;
   end;

 Dec(RC6Block[4], S[1]);
 Dec(RC6Block[2], S[0]);

 Result := TRUE;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Реализация главных функций

function EncryptCopy(DestStream, SourseStream : TStream; Count: Int64;
  Key : string): Boolean;
var
  Buffer   : TRC6Block;
  PrCount  : Int64;
  AddCount : Byte;
begin
 Result := True;
 try
   if Key = '' then
     begin
       DestStream.CopyFrom(SourseStream, Count);
       Exit;
     end;
   Initialize(Key);
   CalculateSubKeys;
   PrCount := 0;
   while Count - PrCount >= BlockSize do
     begin
       SourseStream.Read(Buffer, BlockSize);
       EncipherBlock(Buffer);
       DestStream.Write(Buffer, BlockSize);
       Inc(PrCount, BlockSize);
     end;

   AddCount := Count - PrCount;
   if Count - PrCount <> 0 then
     begin
       SourseStream.Read(Buffer, AddCount);
       DestStream.Write(Buffer, AddCount);
     end;
 except
   Result := False;
 end;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function DecryptCopy(DestStream, SourseStream : TStream; Count: Int64;
  Key : string): Boolean;
var
  Buffer   : TRC6Block;
  PrCount  : Int64;
  AddCount : Byte;
begin
 Result := True;
 try
   if Key = '' then
     begin
       DestStream.CopyFrom(SourseStream, Count);
       Exit;
     end;
   Initialize(Key);
   CalculateSubKeys;
   PrCount := 0;
   while Count - PrCount >= BlockSize do
     begin
       SourseStream.Read(Buffer, BlockSize);
       DecipherBlock(Buffer);
       DestStream.Write(Buffer, BlockSize);
       Inc(PrCount, BlockSize);
     end;

   AddCount := Count - PrCount;
   if Count - PrCount <> 0 then
     begin
       SourseStream.Read(Buffer, AddCount);
       DestStream.Write(Buffer, AddCount);
     end;
 except
   Result := False;
 end;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function EncryptStream(DataStream: TStream; Count: Int64; Key: string): Boolean;
var
  Buffer   : TRC6Block;
  PrCount  : Int64;
begin
 Result := True;
 try
   if Key = '' then
     begin
       DataStream.Seek(Count, soFromCurrent);
       Exit;
     end;
   Initialize(Key);
   CalculateSubKeys;
   PrCount := 0;
   while Count - PrCount >= BlockSize do
     begin
       DataStream.Read(Buffer, BlockSize);
       EncipherBlock(Buffer);
       DataStream.Seek(-BlockSize, soFromCurrent);
       DataStream.Write(Buffer, BlockSize);
       Inc(PrCount, BlockSize);
     end;
 except
   Result := False;
 end;
end;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

function DecryptStream(DataStream: TStream; Count: Int64; Key: string): Boolean;
var
  Buffer   : TRC6Block;
  PrCount  : Int64;
begin
 Result := True;
 try
   if Key = '' then
     begin
       DataStream.Seek(Count, soFromCurrent);
       Exit;
     end;
   Initialize(Key);
   CalculateSubKeys;
   PrCount := 0;
   while Count - PrCount >= BlockSize do
     begin
       DataStream.Read(Buffer, BlockSize);
       DecipherBlock(Buffer);
       DataStream.Seek(-BlockSize, soFromCurrent);
       DataStream.Write(Buffer, BlockSize);
       Inc(PrCount, BlockSize);
     end;
 except
   Result := False;
 end;
end;

// Завершение главных функций ...
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

end.

Статья Модуль для RC6 шифрования раздела Синтаксис Шифрование может быть полезна для разработчиков на Delphi и FreePascal.

Комментарии и вопросы

Материалы статей собраны из открытых источников, владелец сайта не претендует на авторство. Там где авторство установить не удалось, материал подаётся без имени автора. В случае если Вы считаете, что Ваши права нарушены, пожалуйста, свяжитесь с владельцем сайта.

:: Главная :: Шифрование ::

16.04.2024 13:53:32/0.0052120685577393/2