i_p_lab4view.java

DES encrypting algorithm

  
 //конечная перестановка

 matr_kon=new int [8][8];
 
 int i1=3;
 int j1=3;
 for (int i=0; i<8; i=i+2)
 {  j1=3;
     for (int j=0; j<8; j=j+2)
      {matr_kon[i][j]=matr_nach[i1][j1];
       matr_kon[i][j+1]=matr_nach[i1][j1+4];
    //   System.out.println(j1);
       j1--;
        }
 i1--;
 }
 
 i1=7;
 j1=3;
 for (int i=1; i<8; i=i+2)
 {  j1=3;
     for (int j=0; j<8; j=j+2)
      {matr_kon[i][j]=matr_nach[i1][j1];
       matr_kon[i][j+1]=matr_nach[i1][j1+4];
       j1--;
        }
 i1--;
 }
    
 System.out.println ("конечная перестановка");
for (int i=0; i<8; i++)
       {   for (int j=0; j<8; j++) 
           {System.out.print(matr_kon[i][j]);
             System.out.print(" ");}
            System.out.println();}

     //функции преобразования S(i)
 

 l_m_s = new ArrayList();
 for (int i=0; i<8; i++)
 {System.out.println("s("+i+")");
 l_m_s.add(get_S());
 }
 
 //функция перестановки P

 p=new int [8][4];
 p[0][0]=16;
 p[0][1]=7;
 p[0][2]=20;
 p[0][3]=21;
    p[1][0]=29;
    p[1][1]=12;
    p[1][2]=28;
    p[1][3]=17;   
        p[2][0]=1;
        p[2][1]=15;
        p[2][2]=23;
        p[2][3]=26;
            p[3][0]=5;
            p[3][1]=18;
            p[3][2]=31;
            p[3][3]=10;
                 p[4][0]=2;
                 p[4][1]=8;
                 p[4][2]=24;
                 p[4][3]=14;
                      p[5][0]=32;
                      p[5][1]=27;
                      p[5][2]=3;
                      p[5][3]=9;
                           p[6][0]=19;
                           p[6][1]=13;
                           p[6][2]=30;
                           p[6][3]=6;
                              p[7][0]=22;
                              p[7][1]=11;
                              p[7][2]=4;
                              p[7][3]=25;

  System.out.println ("функция перестановки Р");
     for (int i=0; i<8; i++)
       {   for (int j=0; j<4; j++) 
           {System.out.print(p[i][j]);
             System.out.print(" ");}
            System.out.println();}
  
  //функция перестановки и выбора последовательности В
  

 b=new int [8][7];
 b[0][0]=57;
 b[0][1]=49;
 b[0][2]=41;
 b[0][3]=33;
 b[0][4]=25;
 b[0][5]=17;
 b[0][6]=9;
     b[1][0]=1;
     b[1][1]=58;
     b[1][2]=50;
     b[1][3]=42;
     b[1][4]=34;
     b[1][5]=26;
     b[1][6]=18;
         b[2][0]=10;
         b[2][1]=2;
         b[2][2]=59;
         b[2][3]=51;
         b[2][4]=43;
         b[2][5]=35;
         b[2][6]=27;
             b[3][0]=19;
             b[3][1]=11;
             b[3][2]=3;
             b[3][3]=60;
             b[3][4]=52;
             b[3][5]=44;
             b[3][6]=36;
                 b[4][0]=63;
                 b[4][1]=55;
                 b[4][2]=47;
                 b[4][3]=39;
                 b[4][4]=31;
                 b[4][5]=23;
                 b[4][6]=15;
                     b[5][0]=7;
                     b[5][1]=62;
                     b[5][2]=54;
                     b[5][3]=46;
                     b[5][4]=38;
                     b[5][5]=30;
                     b[5][6]=22;
                         b[6][0]=14;
                         b[6][1]=6;
                         b[6][2]=61;
                         b[6][3]=53;
                         b[6][4]=45;
                         b[6][5]=37;
                         b[6][6]=29;
                             b[7][0]=21;
                             b[7][1]=13;
                             b[7][2]=5;
                             b[7][3]=28;
                             b[7][4]=20;
                             b[7][5]=12;
                             b[7][6]=4;
                             
  System.out.println ("функция перестановки B");
     for (int i=0; i<8; i++)
       {   for (int j=0; j<7; j++) 
           {System.out.print(b[i][j]);
             System.out.print(" ");}
            System.out.println();}
  
 //функция перестановки и выбора К

 k=new int [8][6];
 k[0][0]=14;
 k[0][1]=17;
 k[0][2]=11;
 k[0][3]=24;
 k[0][4]=1;
 k[0][5]=5;
     k[1][0]=3;
     k[1][1]=28;
     k[1][2]=15;
     k[1][3]=6;
     k[1][4]=21;
     k[1][5]=10;
         k[2][0]=23;
         k[2][1]=19;
         k[2][2]=12;
         k[2][3]=4;
         k[2][4]=26;
         k[2][5]=8;
             k[3][0]=16;
             k[3][1]=7;
             k[3][2]=27;
             k[3][3]=20;
             k[3][4]=13;
             k[3][5]=2;
                 k[4][0]=41;
                 k[4][1]=52;
                 k[4][2]=31;
                 k[4][3]=37;
                 k[4][4]=47;
                 k[4][5]=55;
                     k[5][0]=30;
                     k[5][1]=40;
                     k[5][2]=51;
                     k[5][3]=45;
                     k[5][4]=33;
                     k[5][5]=48;
                         k[6][0]=44;
                         k[6][1]=49;
                         k[6][2]=39;
                         k[6][3]=56;
                         k[6][4]=34;
                         k[6][5]=53;
                             k[7][0]=46;
                             k[7][1]=42;
                             k[7][2]=50;
                             k[7][3]=36;
                             k[7][4]=29;
                             k[7][5]=32;
                             
 System.out.println ("функция перестановки K");
     for (int i=0; i<8; i++)
       {   for (int j=0; j<6; j++) 
           {System.out.print(k[i][j]);
             System.out.print(" ");}
            System.out.println();}
 
           //функция сдвига Si

 si=new int [16];
 si[0]=1;
 si[1]=1;
 si[2]=2;
 si[3]=2;
 si[4]=2;
 si[5]=2;
 si[6]=2;
 si[7]=2;
 si[8]=1;
 si[9]=2;
 si[10]=2;
 si[11]=2;
 si[12]=2;
 si[13]=2;
 si[14]=2;
 si[15]=1;
 
 
 //---------------------------шифрование----------------------------------------
 
 rezultat1=""; 
 System.out.println ("---------------------------количество итерация="+strk_bin.length()/64); 
 
 int predel=strk_bin.length()/64;
 for (int time=0; time<predel;time++)
 {
 //заполнение матрицы начальной перестановки битами
String strochka=strk_bin.substring(0, 64);

strk_bin=strk_bin.substring(64, strk_bin.length());

matr=new String [8][8];
for (int k1=1; k1<65; k1++)
    for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<8; j++)
            if (matr_nach[i][j]==k1)
            matr[i][j]=strochka.substring(k1-1, k1);
 

   
/*System.out.println ("64 бита входной последовательности");
for (int i=0; i<8; i++)
       {   for (int j=0; j<8; j++) 
           {System.out.print(matr[i][j]);
             System.out.print(" ");}
            System.out.println();}*/

              //разделение на две последовательности L(0) и R(0)
    
 String L="", L1=""; 
   String R=""; 
 
 for (int i=0; i<4; i++)
          for (int j=0; j<8; j++) 
           L=L+matr[i][j];
 
  for (int i=4; i<8; i++)
          for (int j=0; j<8; j++) 
           R=R+matr[i][j];
 
  System.out.println ("последовательность L "+L);
  System.out.println ("последовательность R "+R);
  
  L1=R;

  //заполнение матрицы расширения битами 
String matr_e[][];
matr_e=new String[8][6];
for (int k1=1; k1<=R.length(); k1++)
    for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<6; j++)
            if (ras[i][j]==k1)
            matr_e[i][j]=R.substring(k1-1, k1);

/*System.out.println ("матрица расширения");
for (int i=0; i<8; i++)
       {   for (int j=0; j<6; j++) 
           {System.out.print(matr_e[i][j]);
             System.out.print(" ");}
            System.out.println();}*/

R="";

  for (int i=0; i<8; i++)
          for (int j=0; j<6; j++) 
           R=R+matr_e[i][j];

   System.out.println ("последовательность R "+R);
   
   //заполнение матрицы В битами
   String matr_b[][];
matr_b=new String[8][7];
for (int k1=1; k1<=key.length(); k1++)
    for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<7; j++)
            if (b[i][j]==k1)
            matr_b[i][j]=key.substring(k1-1, k1);
   
C="";
D="";
//создание последовательностей C и D


   for (int i=0; i<4; i++)
        for (int j=0; j<7; j++)
           C=C+matr_b[i][j];

  for (int i=4; i<8; i++)
        for (int j=0; j<7; j++)
           D=D+matr_b[i][j];

System.out.println ("последовательность C "+C);
System.out.println ("последовательность D "+D);

//сдвиг 
C=Sdvig(C);
D=Sdvig(D);

String CD="";
CD=C+D;

   //заполнение матрицы K битами
   String matr_k[][];
matr_k=new String[8][7];
for (int k1=1; k1<=CD.length(); k1++)
    for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<6; j++)
            if (k[i][j]==k1)
            matr_k[i][j]=CD.substring(k1-1, k1);

//создание последовательностей C1D1
String C1D1="";

   for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<6; j++)
           C1D1=C1D1+matr_k[i][j];

System.out.println ("последовательность C1D1 "+C1D1);

int xor=0;
String sum="";
for (int i=0; i<R.length();i++)
{   xor=Integer.parseInt(R.substring(i, i+1))^Integer.parseInt(C1D1.substring(i, i+1));
    sum=sum+xor;
}


System.out.println ("последовательность sum(xor) "+sum);

//преобразования с использованием матриц S
String preobr="";
for (int i=0; i<8; i++)
{ int m[][];
  m=new int [4][16]; 
  m=(int[][])l_m_s.get(i);
  //System.out.println ("последовательность "+sum.substring(0, 6));
 // System.out.println ("матрица S "+sum.substring(0, 6));
  
  String st="";
  st=sum.substring(0, 1);
  st=st+sum.substring(5, 6);
  
  int nom_st=ConvertToDec (st);
  //System.out.println ("nom_st "+nom_st);
  int kol=ConvertToDec (sum.substring(1, 5));
  //System.out.println ("kol "+kol);
  String chast="";
 // System.out.println ("m "+m[nom_st][kol]);
  chast=Integer.toBinaryString(m[nom_st][kol]);

  if (chast.length()<4)
      for (int j=0; j<=4-chast.length(); j++)
          chast="0"+chast;
    if (chast.length()<4)
           chast="0"+chast;
  
 // System.out.println ("chast "+chast);
  preobr=preobr+chast;
  sum=sum.substring(6, sum.length());
}
System.out.println ("последовательность preobr "+preobr);

//заполнение битами функции перестановки Р
   String matr_p[][];
matr_p=new String[8][4];
for (int k1=1; k1<=preobr.length(); k1++)
    for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<4; j++)
            if (p[i][j]==k1)
            matr_p[i][j]=preobr.substring(k1-1, k1);

//результат функции шифрования
String shifr="";
for (int i=0; i<8; i++)
        for (int j=0; j<4; j++)
            shifr=shifr+matr_p[i][j];

R="";
for (int i=0; i<shifr.length();i++)
{   xor=Integer.parseInt(shifr.substring(i, i+1))^Integer.parseInt(L.substring(i, i+1));
    R=R+xor;
}
L=L1;

System.out.println ("последовательность L "+L);
System.out.println ("последовательность R "+R);

//цикл шифрования---------------------------------------------------------------

for (int t=1; t<16; t++)
{
    System.out.println ();
    System.out.println ("-------- итерация -------- t= "+t);
    System.out.println ();
    
      //заполнение матрицы расширения битами 
L1=R;

matr_e=new String[8][6];