A5/1 加密

youzipii

这次是A5/1加密的学习过程，看了好多代码，感觉好多不同，对于密钥流的生成，有的是不定长的，有的又是定长的，而且有的只用Key不用帧序号，我这里是用了，初始化和前100步倒是正常，但这里报告要求的是先100次，再114次，取114的作为密钥流，然后再移动100次，再移动114次，取114次，最后组成228bit的KeyStream,然后密钥流是生成出来的，但也没有办法验证对不对，写了个测试，发现被加密的消息也要够长才好，不懂这个是不是硬性要求。希望有人能给个样例，在这里附上我的代码。

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import binascii
# 3个LFSR的初始状态全设为0
lr1 = [0] * 19
lr2 = [0] * 22
lr3 = [0] * 23
# 移位函数
def shift(lst, value):
    lst.pop()
    lst.insert(0, value)
# 初始化阶段
def init_LR(key, fn):
    for i in range(64):
        x = key[i] ^ lr1[13] ^ lr1[16] ^ lr1[17] ^ lr1[18]
        y = key[i] ^ lr2[20] ^ lr2[21]
        z = key[i] ^ lr3[7] ^ lr3[20] ^ lr3[21] ^ lr3[22]
        shift(lr1, x)
        shift(lr2, y)
        shift(lr3, z)
    for i in range(22):
        x = fn[i] ^ lr1[13] ^ lr1[16] ^ lr1[17] ^ lr1[18]
        y = fn[i] ^ lr2[20] ^ lr2[21]
        z = fn[i] ^ lr3[7] ^ lr3[20] ^ lr3[21] ^ lr3[22]
        shift(lr1, x)
        shift(lr2, y)
        shift(lr3, z)
# 时钟函数
def maj(a ,b ,c):
    if (a + b + c) >= 2:
        return 1
    else:
        return 0

# 不规则阶段
def shift_2():
    m = maj(lr1[8], lr2[10], lr3[10])
    if lr1[8] == m:
        x = lr1[13] ^ lr1[16] ^ lr1[17] ^ lr1[18]
        shift(lr1, x)
    if lr2[10] == m:
        y = lr2[20] ^ lr2[21]
        shift(lr2, y)
    if lr3[10] == m:
        z = lr3[7] ^ lr3[20] ^ lr3[21] ^ lr3[22]
        shift(lr3, z)
# 生成密钥流
def generateKeyStream():
    keyStream = []
    for i in range(100):
       shift_2()
    for i in range(114):
        shift_2()
        keyStream.append(lr1[18] ^ lr2[21] ^ lr3[22])
    for i in range(100):
        shift_2()
    for i in range(114):
        shift_2()
        keyStream.append(lr1[18] ^ lr2[21] ^ lr3[22])
    return keyStream
# 字符串转2进制
def Str2Bin(string):
    binary = bin(int(binascii.hexlify(string.encode()), 16))[2:]
    return binary
# 二进制转16进制
def bin2hex(binary):
    decimal = int(binary, 2)
    hexadecimal = hex(decimal)[2:]
    return hexadecimal
#16进制转ascii码
def hex2asc(hex_string):
    bytes_obj = bytes.fromhex(hex_string)
    ascii_string = bytes_obj.decode('ascii')
    return ascii_string
key = [0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0,
       0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1,
       0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1,
       0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0,
       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0,
       1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0,
       1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1,
       0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0 ] #4E2F4D7C1EB88B3A
fn = [0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0,
      0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1,
      0, 1, 0, 0, 1, 1] #9C5E9
init_LR(key, fn)
keyStream = generateKeyStream()
#print(len(keyStream))
print("原文：hello,\nhex:0x68656c6c6fa")
message = Str2Bin("hello")
cipher = ""
#print(message)
#加密
for i in range(len(message)):
    cipher += str(int(message[i]) ^ keyStream[i])
print("加密:0x{}".format(bin2hex(cipher)))
#解密
m = ""
for i in range(len(message)):
    m += str(int(cipher[i]) ^ keyStream[i])
tmp = bin2hex(m)
print("解密:{}".format(hex2asc(tmp)))