Jedynym mankamentem samej metody jest fakt że przed przesłaniem zaszyfrowanej wiadomości musimy przesłać również klucz.

Implementacja

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void print_string(char string[], int len) {
int i=0;
while(i<len){
 cout<<string[i];
 i++;
}
}
int main(int argc, char *){
char key[20], msg[50], crypt[50], decrypt[50];
cout<<"podaj dlugosc klucza(0 to dl. wiadomosci): ";
int key_len;
cin>>key_len;
cout<<"podaj wiadomosc: ";
cin>>msg;
if(key_len==0) {
 key_len=strlen(msg);
}
int msg_len = strlen(msg);
srand((unsigned)time(0));
for(int i=0; i<key_len; i++){
 key[i]=(char)(rand()%256);
}
cout<<"\n\n\nklucz: ";
print_string(key, key_len);
cout<<"\tdlugosc klucza: "<<strlen(key)-1<<"\tdlugosc wiadomosci: "<<strlen(msg)<<endl;
int i=0;
while(i<msg_len){
 int cur_key_char=0;
 if(i>strlen(key))
  cur_key_char = i % key_len ;
 crypt[i] = msg[i]^ key[cur_key_char];
 i++;
}
cout<<"\n\ncrypted:\n";
print_string(crypt, msg_len);
print_string(decrypt, msg_len);
int crypt_len = strlen(crypt);
cout<<"\n\nshould be:\n";
print_string(msg, msg_len);
i=0;
while(i<msg_len){
 int cur_key_char=0;
 if(i>strlen(key))
  cur_key_char = i % key_len ;
 decrypt[i] = crypt[i] ^ key[cur_key_char];
 i++;
}
cout<<"\n\ndecrypted:\n";
print_string(decrypt, msg_len);
cout<<"\n\n\n\n";
system("PAUSE");
return EXIT_SUCCESS;
}

Do pobrania również wersja skompilowana plus źródło: Onetimepad XOR

Dzisiaj chciałbym przedstawić wam implementacje algorytmu RSA( Ronald Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman). Wykorzystując potężną bibliotekę LiDIA (strona domowa biblioteki: http://www.cdc.informatik.tu-darmstadt.de/TI/LiDIA/)

Najpierw przedstawie algorytm:

1. Losujemy dwie duże(ok 1024 bity tj. Liczba składająca się z 300 cyfr) liczby pierwsze p i q, oraz liczbę e = (p − 1)(q − 1).
2. Następnie obliczamy (ponieważ wybraliśmy względnie pierwsze e, ma ono odwrotność i obliczyć ją możemy szybko rozszerzonym algorytmem Euklidesa)
3. W kolejnym kroku obliczamy n która jest iloczynem p i q
4. Klucz publiczny to para (e,n), klucz prywatny zaś to para (d,n). Liczby p i q należy zniszczyć.
5. Szyfrujemy wiadomość M za pomocą: c=m^e mod n (c- kryptogram, wiadomość zaszyfrowana = wiadomość m do potęgi e modulo n)
6. Żeby M zdeszyfrować podnosimy zaszyfrowaną wiadomość do potęgi d. Zgodnie z twierdzeniem Eulera dostaniemy oryginalną wiadomość (o ile m nie jest wielokrotnością p lub q): c^d = m^(ed) = m mod n

Implementacja:

#include <LiDIA/bigint.h>
#include <iostream>using namespace std;
using namespace LiDIA;
bigint get_liczba() {
     bigint rand_liczba;
     bigint max = 1;
     shift_left(max, max, 1024); // powiększamy liczbę do 1024 bajtów wielkości
     do  {
       rand_liczba.randomize(max);
     }while(!is_prime(rand_liczba));
     return rand_liczba;
}
int main(){
    bigint p, q;
    // losowanie p i q
    do{
        p = get_liczba();
        q = get_liczba();
    }
    while(p==q);
    //licznie n
    bigint n;
    n = p * q;
    bigint fi;
    fi = (p-1)*(q-1);
    bigint u,v,e;
    do {
      e.randomize(fi);
      e++;
    }while(xgcd(u,v,e,fi)!=1);
    bigint m,c,de;
    m=50000; // nasza wiadomość
    cout<<"message: "<<m<<endl;
    if (u<0){
      u=u%fi;
    }
    power_mod(c,m,e,n);
    cout<<"zaszyfrowane = "<<c<<endl<<endl;
    power_mod(de,c,u,n);
    cout<<"odszyfrowane = "<<de<<endl<<endl;
 }

Kompilacja:

g++ -O test.cc -I/usr/local/include -L/usr/local/lib -o test -lLiDIA -lgmp -lm

Opis Funkcji:

• bigint xgcd(bigint & u, bigint & v, const bigint & a, const bigint & b) – funkcja oblicza (a, b) = au + vb)
• void power_mod (bigint & res, const bigint & a, const bigint & n, const bigint m, int err = 0) – funkcja oblicza res = a^n (mod m)
• void div_rem (bigint & q, bigint & r, const bigint & a, const bigint & b) – funkcja oblicza: q i r takie, że a = qb + r
• bool is_prime (const bigint & a, int n = 10) – funkcja zwraca wartość true jeśli a jest liczbą pierwszą(Prawdopodobieństwo tego, że a jest liczbą pierwszą jest nie mniejsze niż 1 – 1/(4^n) )