Для разработки программы были выбраны языки программирования Delphi 5.0 (ObjectPascal) – разработка удобного интерфейса и встроенный ассемблер – для написания, собственно, алгоритмов шифрования.
GOST, K1, K2 – реализация алгоритмов ГОСТ 28147-89 и тестовых методов шифрования.
CodingTools, CodingUnit – модули, реализующие вспомогательные алгоритмы и типы данных.
OptionsUnit, ProgressUnit, TestUnit – модули, описывающие интерфейс с пользователем.
Hazard – основной модуль программы. Создает окна и запускает программу.
Программа использует три формы (окна), созданные с помощью среды Delphi.
Основная форма TestForm, содержит список файлов и кнопки запуска процесса шифрования, выхода, вызова окна настроек, добавления и очистки списка (рисунок 4.1).
Окно настроек содержит списки поддерживаемых и применяемых методов шифрования, поле описания метода и поле ввода ключа (рисунок 4.2).
Третье окно – ProgressForm появляется при запуске процесса кодирования и состоит из двух надписей и двух индикаторов.
4.2 Дополнительные модули
Модуль CodingTools содержит описание типов для 64,48 и 32-разрядных чисел и процедуры их обработки: сложение по модулю 2, &, |, кодирование по таблице, разложение на числа меньшей разрядности. Также он содержит описания параметров кодирования и тип-шаблон функции шифрования.
Модуль CodingUnit содержит список встроенных алгоритмов и общие функции: обработка командной строки, подбор функции шифрования, шифрование файла, процедуры поиска функций по имени или индексу, поиск ошибок и оповещение.
Модули методов экспортируют каждый по две процедуры – шифрование и дешифрацию блоков по 64К.
5. Руководство пользователя
Программа работает под управлением ОС Windows 95/98/ME и требует правильной инсталляции. После инсталляции программу можно запустить из меню «Пуск» либо из командной строки эмуляции MS-DOS.
Командная строка имеет следующий вид:
Hazard.exe [/D] [путь к файлу [путь к файлу […]]]
/D – дешифрование
Чтобы запустить программу в режиме шифрования или дешифрования из графической оболочки Windows нужно воспользоваться соответствующими ярлыками из меню «Программы».
Чтобы добавить файлы в список шифрования/дешифрования можно воспользоваться соответствующей кнопкой на главной панели программы, либо «перетащить» их из окна проводника Windows.
Чтобы выбрать алгоритм шифрования нужно нажать кнопку «Настройки». Появится окно со списками поддерживаемых и применяющихся методов и полем ввода ключа.
После выбора методов программа рассчитает окончательный ключ, который может быть использован для расшифровывания файлов. Можно не запоминать окончательный ключ, в таком случае необходимо запомнить ключи каждого из выбранных методов и при расшифровывании сделать соответствующие настройки.
При нажатии на кнопку запуска появится индикатор прогресса, который отобразит состояние процесса шифрования текущего файла и процесса шифрования в общем.
При дешифровании следует учитывать, что программа расшифровывает файлы только с расширением .crf.
Заключение
В результате курсовой работы была разработана первая версия программы, осуществляющей шифрование информации. В дальнейшем предполагается разработка и усовершенствование комплекса программ, обеспечивающих защиту информации от несанкционированного доступа. В процессе разработки были закреплены навыки шифрования информации по ГОСТ 28147-89 и программирования на ассемблере.
Библиографический список
1. Конспект лекций по курсу «Кодирование и защита информации»
2. Андрей Винокуров. «Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89, его использование и реализация для компьютеров платформы Intelx86»
3. Михаил Гук. «Процессоры PentiumII, PentiumPro и просто Pentium», Санкт-Петербург «Питер», 1999 г.
Приложение А
program Hazard;
uses
Windows,
Messages,
SysUtils,
Forms,
TestUnit in 'TestUnit.pas' {MainForm},
CodingUnit in 'CodingUnit.pas',
OptionsUnit in 'OptionsUnit.pas' {OptionsForm},
K1 in 'K1.pas',
K2 in 'K2.pas',
K3 in 'K3.pas',
ProgressUnit in 'ProgressUnit.pas' {ProgressForm},
GOST in 'GOST.pas';
{$R *.RES}
{$R Laynik.res}
function AlreadyRunning: boolean;
begin
Result:=False;
if FindWindow('TMainForm','Кодирование')<>0 then
Result:=True;
end;
begin
Decode:=false;
If not AlreadyRunning then
begin
Application.Initialize;
Application.Title := '[LG] Hazard';
Application.CreateForm(TMainForm, MainForm);
Application.CreateForm(TOptionsForm, OptionsForm);
Application.CreateForm(TProgressForm, ProgressForm);
MainForm.DoCommandLine(String(system.CmdLine));
Application.Run;
end else
begin
MessageBox(0,'Приложениеужезапущено','Ошибка',MB_ICONSTOP+MB_OK);
end
end.
unit K1;
interface
uses CodingTools;
function Coding_K1(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
function DeCoding_K1(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
implementation
const
FShTable: TConvertTable64 =
(57,49,41,33,25,17, 9, 1,59,51,
43,35,27,19,11, 3,61,53,45,37,
29,21,13, 5,63,55,47,39,31,23,
15, 7,56,48,40,32,24,16, 8, 0,
58,50,42,34,26,18,10, 2,60,52,
44,36,28,20,12, 4,62,54,46,38,
30,22,14, 6);
LShTable: TConvertTable64 =
(39, 7,47,15,55,23,63,31,38,6,
46,14,54,22,62,30,37, 5,45,13,
53,21,61,29,36, 4,44,12,52,20,
60,28,35, 3,43,11,51,19,59,27,
34, 2,42,10,50,18,58,26,33, 1,
41, 9,49,17,57,25,32, 0,40, 8,
48,16,56,24);
procedure K1Coding64bits(A: word64; var R: word64; K1:word64);
begin
convert(A,FShTable,R);
asm
push esi
mov esi,DWORD[R]
mov eax,DWORD[K1]
xor [esi],eax
add esi,4
mov eax,DWORD[K1+4]
xor [esi],eax
pop esi
end;
end;
procedure K1DeCoding64bits(A: word64; var R: word64; K1:word64);
begin
asm
mov eax,DWORD[K1]
xor DWORD[A],eax
mov eax,DWORD[K1+4]
xor DWORD[A+4],eax
end;
convert(A,LShTable,R);
end;
function Coding_K1(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
var
i,j,l:integer;
a,r: ^word64;
k: word64;
begin
for i:=0 to 7 do
k.v8[i]:=BYTE(Param.Key[i]);
convert(K,LshTable,K);
l:=Size div 8;
for i:=1 to Param.WayCount do
begin
for j:=0 to l-1 do
begin
a:=Pointer(LongWord(Buf)+j*8);
r:=a;
K1Coding64bits(A^,R^,K);
end;
end;
result:=0;
end;
function DeCoding_K1(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
var
i,j,l:integer;
a,r:^word64;
k: word64;
begin
for i:=0 to 7 do
k.v8[i]:=BYTE(Param.Key[i]);
convert(K,LshTable,K);
l:=Size div 8;
for i:=1 to Param.WayCount do
begin
for j:=0 to l-1 do
begin
a:=Pointer(LongWord(Buf)+j*8);
r:=a;
K1DeCoding64bits(A^,R^,K);
end;
end;
result:=0;
end;
end.
unit K2;
interface
uses CodingTools;
function Coding_K2(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
function DeCoding_K2(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
implementation
const
FShTable: TConvertTable64 =
(57,49,41,33,25,17, 9, 1,59,51,
43,35,27,19,11, 3,61,53,45,37,
29,21,13, 5,63,55,47,39,31,23,
15, 7,56,48,40,32,24,16, 8, 0,
58,50,42,34,26,18,10, 2,60,52,
44,36,28,20,12, 4,62,54,46,38,
30,22,14, 6);
LShTable: TConvertTable64 =
(39, 7,47,15,55,23,63,31,38,6,
46,14,54,22,62,30,37, 5,45,13,
53,21,61,29,36, 4,44,12,52,20,
60,28,35, 3,43,11,51,19,59,27,
34, 2,42,10,50,18,58,26,33, 1,
41, 9,49,17,57,25,32, 0,40, 8,
48,16,56,24);
procedure K2Coding64bits(A: word64; var R: word64; B: byte);
begin
convert(A,FShTable,R);
asm
push esi
mov esi,DWORD[R]
mov cl,[b]
ror dword[esi],cl
add esi,4
mov cl,[b]
ror dword[esi],cl
pop esi
end;
end;
procedure K2DeCoding64bits(A: word64; var R: word64; B: Byte);
begin
asm
mov cl,[b]
rol DWORD[A],cl
mov cl,[b]
rol DWORD[A+4],cl
end;
convert(A,LShTable,R);
end;
function Coding_K2(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
var
i,j,l:integer;
a,r: ^word64;
k: word64;
b: byte;
begin
b:=0;
for i:=0 to 7 do
k.v8[i]:=BYTE(Param.Key[i]);
convert(K,LshTable,K);
for i:=0 to 7 do b:=b xor K.v8[i];
l:=Size div 8;
for i:=1 to Param.WayCount do
begin
for j:=0 to l-1 do
begin
a:=Pointer(LongWord(Buf)+j*8);
r:=a;
K2Coding64bits(A^,R^,B);
end;
end;
result:=0;
end;
function DeCoding_K2(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
var
i,j,l:integer;
a,r:^word64;
k: word64;
b: byte;
begin
b:=0;
for i:=0 to 7 do
k.v8[i]:=BYTE(Param.Key[i]);
convert(K,LshTable,K);
for i:=0 to 7 do b:=b xor K.v8[i];
l:=Size div 8;
for i:=1 to Param.WayCount do
begin
for j:=0 to l-1 do
begin
a:=Pointer(LongWord(Buf)+j*8);
r:=a;
K2DeCoding64bits(A^,R^,B);
end;
end;
result:=0;
end;
end.
unit K3;
interface
uses CodingTools;
function Coding_K3(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
function DeCoding_K3(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
implementation
uses SysUtils;
const
FShTable: TConvertTable64 =
(57,49,41,33,25,17, 9, 1,59,51,
43,35,27,19,11, 3,61,53,45,37,
29,21,13, 5,63,55,47,39,31,23,
15, 7,56,48,40,32,24,16, 8, 0,
58,50,42,34,26,18,10, 2,60,52,
44,36,28,20,12, 4,62,54,46,38,
30,22,14, 6);
LShTable: TConvertTable64 =
(39, 7,47,15,55,23,63,31,38,6,
46,14,54,22,62,30,37, 5,45,13,
53,21,61,29,36, 4,44,12,52,20,
60,28,35, 3,43,11,51,19,59,27,
34, 2,42,10,50,18,58,26,33, 1,
41, 9,49,17,57,25,32, 0,40, 8,
48,16,56,24);
procedure K3Coding64bits(A: word64; var R: word64; B: byte);
begin
convert(A,FShTable,R);
asm
push esi
mov esi,DWORD[R]
mov cl,[b]
ror dword[esi],cl
add esi,4
mov cl,[b]
ror dword[esi],cl
pop esi
end;
end;
procedure K3DeCoding64bits(A: word64; var R: word64; B: Byte);
begin
asm
mov cl,[b]
rol DWORD[A],cl
mov cl,[b]
rol DWORD[A+4],cl
end;
convert(A,LShTable,R);
end;
function Coding_K3(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
var
i,j:integer;
a,r: ^word64;
k: word64;
b: byte;
begin
b:=0;
k.v32[0]:=0;
k.v32[1]:=0;
for i:=0 to StrLen(Param.Key)-1 do
k.v8[i]:=BYTE(Param.Key[i]);
convert(K,LshTable,K);
for i:=0 to 7 do b:=b xor K.v8[i];
for i:=1 to Param.WayCount do
begin
for j:=0 to Size-8 do
begin
a:=Pointer(LongWord(Buf)+j);
r:=a;
K3Coding64bits(A^,R^,B);
end;
end;
result:=0;
end;
function DeCoding_K3(Buf: Pointer; Size: LongWord; Param: TCodingParameters):Integer;
var
i,j:integer;
a,r:^word64;
k: word64;
b: byte;
begin
b:=0;
k.v32[0]:=0;
k.v32[1]:=0;
for i:=0 to StrLen(Param.Key)-1 do
k.v8[i]:=BYTE(Param.Key[i]);
convert(K,LshTable,K);
for i:=0 to 7 do b:=b xor K.v8[i];
for i:=1 to Param.WayCount do
begin
for j:=Size-8 downto 0 do
begin
a:=Pointer(LongWord(Buf)+j);
r:=a;
K3DeCoding64bits(A^,R^,B);
end;
end;
result:=0;
end;
end.
unit OptionsUnit;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls, Buttons, Spin, ExtCtrls;
type
TOptionsForm = class(TForm)
UsedMethodsBox: TListBox;
MethodsBox: TListBox;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
BitBtn1: TBitBtn;
BitBtn2: TBitBtn;
BitBtn3: TBitBtn;
BitBtn4: TBitBtn;
BitBtn5: TBitBtn;
KeyEdit: TEdit;
Label3: TLabel;
