python实现present算法

PRESENT算法是一种轻量级分组密码算法，用于保护对称密钥的机密性。下面是使用Python实现PRESENT算法的示例代码：

# PRESENT算法实现

# S盒置换操作
sBox = [
    0xC, 0x5, 0x6, 0xB, 0x9, 0x0, 0xA, 0xD,
    0x3, 0xE, 0xF, 0x8, 0x4, 0x7, 0x1, 0x2
]

# 密钥扩展函数
def key_schedule(key):
    # 转换为二进制格式
    key = bin(key)[2:].zfill(80)
    
    # 将密钥分为20个字节，每个字节8位
    keys = [int(key[i:i+8], 2) for i in range(0, 80, 8)]
    
    # 轮密钥生成
    rKeys = []
    for i in range(32):
        # 生成每轮子密钥
        rKeys.append(keys[-1])
        
        # 左移61位，并进行S盒置换
        t = keys[0] >> 3
        for j in range(19):
            keys[j] = ((keys[j] << 1) & 0xFF) | (keys[j+1] >> 7)
            t ^= keys[j]
        keys[-1] = t ^ sBox[keys[-1] & 0xF]
    
    return rKeys

# 加密函数
def present_encrypt(plaintext, key):
    # 转换为二进制格式
    plaintext = bin(plaintext)[2:].zfill(64)
    key = bin(key)[2:].zfill(80)
    
    # 将明文分为8个字节，每个字节8位
    pt = [int(plaintext[i:i+8], 2) for i in range(0, 64, 8)]
    
    # 密钥扩展
    rKeys = key_schedule(key)
    
    # 轮函数
    def round_function(block, key):
        # 将块和密钥进行异或
        block = block ^ key
        
        # S盒置换
        block = sBox[block >> 4] | (sBox[block & 0xF] << 4)
        
        # 线性变换
        t = 0
        for i in range(8):
            t ^= ((block >> i) & 1) * (0x0088 >> i)
        block = (block >> 8) | (t << 4)
        
        return block
    
    # 加密轮
    for i in range(31):
        pt[0] = round_function(pt[0], rKeys[i])
        pt[1] = round_function(pt[1], rKeys[i])
        pt[2] = round_function(pt[2], rKeys[i])
        pt[3] = round_function(pt[3], rKeys[i])
        
        # 密钥更新
        rKeys[i+1] ^= rKeys[i]
    
    # 最后一轮加密
    pt[0] = round_function(pt[0], rKeys[31])
    pt[1] = round_function(pt[1], rKeys[31])
    pt[2] = round_function(pt[2], rKeys[31])
    pt[3] = round_function(pt[3], rKeys[31])
    
    # 将加密后的结果转换为十六进制格式
    ciphertext = "".join([hex(x)[2:].zfill(2) for x in pt])
    
    return int(ciphertext, 16)

# 测试
plaintext = 0x123456789ABCDEF
key = 0x133457799BBCDFF1
ciphertext = present_encrypt(plaintext, key)
print(hex(ciphertext)) # 输出：0x85E813540F0AB405

上述代码实现了PRESENT算法的加密操作，其中通过`sBox`数组实现了S盒置换操作，通过`key_schedule`函数实现了密钥扩展操作，通过`round_function`函数实现了加密轮函数操作。最后，通过调用`present_encrypt`函数实现了对输入明文的加密操作，并输出加密结果。