用python实现并打包成一个接口函数 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 09:59:38 浏览: 25
由于该算法需要使用到伪随机数生成函数和LFSR算法,所以需要先安装相应的Python库,比如NumPy和BitVector。以下是实现分组密码算法并打包成接口函数的代码示例: ```python import numpy as np from BitVector import BitVector # Feistel结构的轮函数,使用LFSR算法生成伪随机数序列 def round_function(right, round_key): lfsr = BitVector(bitstring=round_key) for i in range(8): lfsr.shift_left(1) lfsr[-1] = lfsr[0] ^ lfsr[2] ^ lfsr[3] ^ lfsr[5] return lfsr.get_bitvector_in_hex()[:16] ^ right # Feistel结构的加密函数 def feistel_encrypt(block, sub_keys, rounds): left = block[:64] right = block[64:] for i in range(rounds): round_key = sub_keys[i] temp = right right = left ^ round_function(right, round_key) left = temp return right + left # Feistel结构的解密函数 def feistel_decrypt(block, sub_keys, rounds): left = block[:64] right = block[64:] for i in range(rounds-1, -1, -1): round_key = sub_keys[i] temp = left left = right ^ round_function(left, round_key) right = temp return left + right # 加密文件 def encrypt_file(input_file, output_file, key): with open(input_file, 'rb') as f: plaintext = f.read() blocks = [BitVector(bytes=plaintext[i:i+16]) for i in range(0, len(plaintext), 16)] sub_keys = [BitVector(intVal=int(key[i:i+16], 16), size=64) for i in range(0, len(key), 16)] ciphertext = b'' for block in blocks: ciphertext += feistel_encrypt(block, sub_keys, 8).get_bytes_from_bitvector() with open(output_file, 'wb') as f: f.write(ciphertext) # 解密文件 def decrypt_file(input_file, output_file, key): with open(input_file, 'rb') as f: ciphertext = f.read() blocks = [BitVector(bytes=ciphertext[i:i+16]) for i in range(0, len(ciphertext), 16)] sub_keys = [BitVector(intVal=int(key[i:i+16], 16), size=64) for i in range(0, len(key), 16)] plaintext = b'' for block in blocks: plaintext += feistel_decrypt(block, sub_keys, 8).get_bytes_from_bitvector() with open(output_file, 'wb') as f: f.write(plaintext) # 打包成接口函数 def feistel_cipher(input_file, output_file, key, mode='encrypt'): if len(key) < 16: raise ValueError('Key length should be at least 16 hex digits') if len(key) % 16 != 0: key = key.ljust(len(key) + 16 - len(key) % 16, '0') if mode == 'encrypt': encrypt_file(input_file, output_file, key) elif mode == 'decrypt': decrypt_file(input_file, output_file, key) else: raise ValueError('Invalid mode: ' + mode) ``` 这个接口函数提供了加密和解密两种模式,可以根据参数`mode`来选择不同的模式。其中,输入文件的格式应为二进制文件,输出文件同样是二进制文件。主密钥应该以16进制字符串的形式传入,长度应该至少为16个字符,如果长度不是16的整数倍,则会自动补齐。

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