用python实现并打包成接口函数基于Feistel结构构造一个分组密码算法。要求: 1、 分组长度 = 128 bit 2、 主密钥长度 >= 128 bit 3、 轮数 >= 8 4、 轮函数的设计要用到LFSR
时间: 2024-02-23 12:58:42 浏览: 169
好的,我明白了你的要求。下面是一个基于Feistel结构的分组密码算法的Python实现,同时打包成了接口函数:
```python
import struct
def feistel_encrypt(plaintext, key, rounds):
"""
Feistel结构分组密码算法的加密函数
:param plaintext: 明文,一个128位的bytes字符串
:param key: 密钥,一个长度大于等于128位的bytes字符串
:param rounds: 轮数,一个大于等于8的整数
:return: 密文,一个128位的bytes字符串
"""
# 将128位明文分为两个64位的块
left, right = struct.unpack(">QQ", plaintext)
# 将密钥转换为128位的整数
key_int = int.from_bytes(key, byteorder="big")
# 定义一个线性反馈移位寄存器(LFSR)生成的伪随机数生成器
def lfsr():
state = key_int
while True:
yield state & 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
bit = ((state >> 63) ^ (state >> 62) ^ (state >> 61) ^ (state >> 60)) & 1
state = (state << 1) | bit
# 定义轮函数
def round_function(left, right, round_key):
# 将轮密钥与右半块异或
right = right ^ round_key
# 将右半块按位异或上LFSR生成的伪随机数
right = right ^ next(prng)
# 将右半块与左半块交换
left, right = right, left
return left, right
# 生成轮密钥
prng = lfsr()
round_keys = [next(prng) for _ in range(rounds)]
# 执行Feistel加密
for round_key in round_keys:
left, right = round_function(left, right, round_key)
# 将左右半块交换并合并为128位的密文
ciphertext = struct.pack(">QQ", right, left)
return ciphertext
```
该加密函数接受明文、密钥、轮数三个参数,并返回密文。轮函数的设计中使用了一个LFSR生成的伪随机数生成器作为轮函数的一部分,以增加密码的安全性。
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