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個人的な課題として、Ruby で SIMON ブロック暗号を実装しようとしています。データを操作するための最良の方法を見つける際に、いくつかの問題に直面しています。この質問に関連する完全なコードは、https ://github.com/Rami114/Personal/blob/master/Simon/Simon.rb にあります。

SIMON には、XOR、シフト、および循環シフトの両方の操作が必要です。最後の操作では BigNums を使用する必要があるため、バイト配列でより複雑で低速な二重ループではなく、数学で左循環シフトを実行できます。

文字列を BigNum に変換して元に戻すより良い方法はありますか。

String -> BigNum (N は 64、pt は平文の文字列)

 pt = pt.chars.each_slice(N/8).map {|x| x.join.unpack('b*')[0].to_i(2)}.to_a

そこで、文字列を個々の文字に分割し、N サイズの配列 (SIMON のワード サイズ) にスライスし、各セットを BigNum にアンパックします。それはうまく機能しているようで、元に戻すことができます。

現在、私の SIMON コードは現在壊れていますが、それは私が考えている/望んでいる数学であり、コードではありません。逆変換は次のとおりです (ct は暗号文を表す bignum の配列です)。

ct.map { |x| [x.to_s(2).rjust(128,'0')].pack('b*') }.join

bignum は幅が定義されていないため、文字列を右揃えにする必要があるようです。そのため、先頭に 0 がありません。残念ながら、パックでは、適切な出力を得るために定義された with が必要です。

これは有効な変換方法ですか? より良い方法はありますか？どちらの数もわかりませんが、ここの誰かが助けてくれることを願っています。

E: @torimus の場合、私が使用している循環シフトの実装 (上記のリンクから)

def self.lcs (bytes, block_size, shift)
  ((bytes << shift) | (bytes >> (block_size - shift))) & ((1<< block_size)-1)
end
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msb の最初の 2 進数 (すべての処理が循環している場合)に等しく満足している場合は、生成の代わりにunpack('B*')使用することもできます。.unpack('Q>').unpack('B*')[0].to_i(2)pt

pt = "qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmQWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM1234567890!@"

# Your version (with 'B' == msb first) for comparison:
pt_nums = pt.chars.each_slice(N/8).map {|x| x.join.unpack('B*')[0].to_i(2)}.to_a
=> [8176115190769218921, 8030025283835160424, 7668342063789995618, 7957105551900562521,
  6145530372635706438, 5136437062280042563, 6215616529169527604, 3834312847369707840]

# unpack to 64-bit unsigned integers directly
pt_nums =  pt.unpack('Q>8')
=> [8176115190769218921, 8030025283835160424, 7668342063789995618, 7957105551900562521, 
  6145530372635706438, 5136437062280042563, 6215616529169527604, 3834312847369707840]

他の方向に返すネイティブの 128 ビット パック/アンパックはありませんが、Fixnumこれを解決するために使用することもできます。

split128 = 1 << 64
ct = pt # Just to show round-trip
ct.map { |x| [ x / split128, x % split128 ].pack('Q>2') }.join

=> "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00qwertyui . . . " # truncated

これにより、コードの一時的な段階の多くが回避されますが、別のバイトコーディングを使用するという犠牲が伴います.SIMONについては、これがニーズに適応できるかどうかコメントするのに十分ではありません.

于 2013-07-22T14:33:41.407 に答える