spn decryption works
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5bd4e640f2
@ -1,12 +1,30 @@
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package ch.fhnw.kry;
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import java.util.HashMap;
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import java.util.Map;
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import static java.util.Map.entry;
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public class SPN {
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private final static int ROUND_KEY_LENGTH = 16;
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private final Map<Integer, Integer> SBOX = Map.ofEntries(
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public static final Map<Integer, Integer> SBOX = Map.ofEntries(
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entry(0, 0xE),
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||||
entry(1, 4),
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entry(2, 0xD),
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||||
entry(3, 1),
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entry(4, 2),
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entry(5, 0xF),
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entry(6, 0xB),
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entry(7, 8),
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entry(8, 3),
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entry(9, 0xA),
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||||
entry(0xA, 6),
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||||
entry(0xB, 0xC),
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entry(0xC, 5),
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entry(0xD, 9),
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||||
entry(0xE, 0),
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entry(0xF, 7)
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||||
);
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||||
public static final Map<Integer, Integer> SBOX_REVERSE = Map.ofEntries(
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||||
entry(0xE, 0),
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||||
entry(4, 1),
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||||
entry(0xD, 2),
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||||
@ -24,14 +42,57 @@ public class SPN {
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||||
entry(0, 0xE),
|
||||
entry(7, 0xF)
|
||||
);
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||||
private final static int ROUND_KEY_LENGTH = 16;
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||||
private final Map<Integer, Integer> PERMUTATION = Map.ofEntries(
|
||||
entry(0, 0),
|
||||
entry(1, 4),
|
||||
entry(2, 8),
|
||||
entry(3, 12),
|
||||
entry(4, 1),
|
||||
entry(5, 5),
|
||||
entry(6, 9),
|
||||
entry(7, 13),
|
||||
entry(8, 2),
|
||||
entry(9, 6),
|
||||
entry(10, 10),
|
||||
entry(11, 14),
|
||||
entry(12, 3),
|
||||
entry(13, 7),
|
||||
entry(14, 11),
|
||||
entry(15, 15)
|
||||
);
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public String decrypt(int key, String chiffre) {
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return null;
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}
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public int sp(int key, int x) {
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x = init(key, x);
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||||
public int encryptBlock(int key, int x) {
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||||
x = init(key, x, 0);
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||||
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||||
for (int i = 1; i < 4; i++) {
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||||
x = substitution(x, SBOX);
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||||
x = permutation(x);
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||||
x ^= k(key, i);
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}
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||||
x = substitution(x, SBOX);
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||||
x ^= k(key, 4);
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||||
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||||
return x;
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||||
}
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||||
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||||
public int decryptBlock(int key, int x) {
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||||
x = init(key, x, 4);
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||||
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||||
for (int i = 3; i > 0; i--) {
|
||||
x = substitution(x, SBOX_REVERSE);
|
||||
x = permutation(x);
|
||||
x ^= k(key, i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
x = substitution(x, SBOX_REVERSE);
|
||||
x ^= k(key, 0);
|
||||
|
||||
return x;
|
||||
}
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||||
@ -40,19 +101,32 @@ public class SPN {
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||||
i *= 4;
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int mask = 0xFFFF_0000 >>> i;
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||||
return key & mask >>> ROUND_KEY_LENGTH - i;
|
||||
return (key & mask) >>> ROUND_KEY_LENGTH - i;
|
||||
}
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||||
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||||
public int init(int key, int x) {
|
||||
return x ^ k(key, 4);
|
||||
public int init(int key, int x, int r) {
|
||||
return x ^ k(key, r);
|
||||
}
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||||
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||||
public int substitution(int x) {
|
||||
public int permutation(int x) {
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||||
Map<Integer, Boolean> blocked = new HashMap<>();
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||||
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||||
for (int i = 0; i < 16; i++) {
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||||
int target = PERMUTATION.get(i);
|
||||
if (!blocked.containsKey(target)) {
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||||
x = swapBits(x, i, target);
|
||||
blocked.put(i, true);
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||||
}
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||||
}
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||||
return x;
|
||||
}
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||||
public int substitution(int x, Map<Integer, Integer> sbox) {
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int mask = 0xF000;
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||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
int j = 4 * i;
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||||
int key = (x & mask) >>> 12 - j;
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||||
int val = SBOX.get(key);
|
||||
int val = sbox.get(key);
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||||
int replMask = ~(0xf << 12 - j); // Maske mit 4 0-Bits vorbereiten zur Vorbereitung vom Einfügen
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||||
x = x & replMask | (val << 12 - j); // x an der Stelle der 4 0-Bits mit val überschreiben
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||||
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||||
@ -65,8 +139,10 @@ public class SPN {
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||||
a = 15 - a;
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||||
b = 15 - b;
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||||
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||||
x ^= (1 << a);
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||||
x ^= (1 << b);
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||||
if ((((x & 1 << a) >> a) ^ ((x & 1 << b) >> b)) == 1) { // only swap if the positions are not the same
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||||
x ^= (1 << a);
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||||
x ^= (1 << b);
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||||
}
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||||
|
||||
return x;
|
||||
}
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||||
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@ -23,10 +23,9 @@ class SPNTest {
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||||
//given
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int x = 0xEF45;
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||||
int r = 0x051C;
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||||
System.out.print(Integer.toHexString(x));
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||||
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||||
//when
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||||
int y = spn.substitution(x);
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||||
int y = spn.substitution(x, SPN.SBOX_REVERSE);
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||||
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||||
// then
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||||
assertEquals(r, y);
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||||
@ -51,5 +50,27 @@ class SPNTest {
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||||
assertEquals(r, y);
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||||
assertEquals(r, yy);
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||||
assertEquals(x, yyy);
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||||
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||||
assertEquals(0x100A, spn.swapBits(0x80A, 3, 4));
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||||
}
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||||
@Test
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||||
void permutation() {
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||||
var spn = new SPN();
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||||
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||||
int x = spn.permutation(0xEF45);
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||||
assertEquals(0xCFC5, x);
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||||
}
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||||
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||||
@Test
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||||
void sp() {
|
||||
var spn = new SPN();
|
||||
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||||
int x = 0x128F ;
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||||
int key = 0x11288C00;
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||||
int y = 0xAEB4;
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||||
|
||||
assertEquals(y, spn.encryptBlock(key, x));
|
||||
assertEquals(x, spn.decryptBlock(key, y));
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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