From 8b15630942adde7e9d594aa7ae8574268401d44f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: =?UTF-8?q?Marcin=20Wo=C5=BAniak?= Date: Mon, 21 Dec 2020 21:44:33 +0100 Subject: [PATCH] Updated MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit Signed-off-by: Marcin Woźniak --- 6/krzywa.rb | 216 ++++++++++-------------------------- 8-lab/szyfrowanie-krzywe.rb | 121 -------------------- module.rb | 209 +++++++++++++++++++++++++++++++++- module2.rb | 1 - module3.rb | 1 - 5 files changed, 264 insertions(+), 284 deletions(-) delete mode 120000 module2.rb delete mode 120000 module3.rb diff --git a/6/krzywa.rb b/6/krzywa.rb index 127a662..711bcd9 100755 --- a/6/krzywa.rb +++ b/6/krzywa.rb @@ -9,114 +9,6 @@ ######################################## load '../module.rb' -require 'thread' -require 'thwait' - -def returnRownanie(a,b,p) - puts - puts "Równanie krzywej jest równe: " + "Y^2 = X^3+" + a.inspect + "X+" + b.inspect + " mod "+ p.inspect - puts -end - -def delta(a,b,p) - d = ((4 * betterExponentiation(a,3,p) % p) + (27 * betterExponentiation(b,2,p) % p)) % p - return d -end - -def rownanieKrzywej(a,b,p,x) - fx = ((betterExponentiation(x,3,p) + (a * x) % p + b % p) % p) % p - return fx -end - -def generatorKrzywej(p) - a = 0 - b = 0 - - while true - if primalityTest(p) && (p % 4 == 3) - threads = [] - - threads << Thread.new { - a = SecureRandom.random_number(1..p-1) - } - - threads << Thread.new { - b = SecureRandom.random_number(1..p-1) - } - - ThreadsWait.all_waits(*threads) - if delta(a,b,p) != 0 - returnRownanie(a,b,p) - return a,b - end - else - puts "Liczba nie spełnia wymagań" - break - end - end -end - -def punktNaKrzywej(a,b,p) - if (delta(a,b,p) != 0) && (p % 4 == 3) - while true - x = SecureRandom.random_number(0..p-1) - fx = rownanieKrzywej(a,b,p,x) - if remSqEuler(fx,p) - y = betterExponentiation(fx,((p+1)/4),p) - return x,y - end - end - end -end - -def czyPunktNalezyDoKrzywej(a,b,p,x,y) - fx = rownanieKrzywej(a,b,p,x) - - if fx == betterExponentiation(y,2,p) - return true - else - return false - end -end - -def punktPrzeciwny(x,y) - return x,-y -end - -def sumaPunktow(a,b,p,x1,y1,x2,y2) - # 0 - element neutrany --> P + 0 = P - if (x1 == "e" && y1 == "e" ) - return x2,y2 - elsif (x2 == "e" && y2 == "e") - return x1,y1 - end - # P + Q = R - if (x1 != x2) - lambda = (((y2 - y1) % p) * reciprocal_Phi_p((x2 - x1),p)) % p - x3 = (betterExponentiation(lambda,2,p) - (x1 % p) - (x2 % p)) % p - y3 = (lambda * (x1 - x3) - y1) % p - return x3,y3 - end - # P + -Q = 0 DZIALA - if (x1 == x2) && (y1 == -y2) - puts "0 - el.neutralny" - return e,e - end - # P + P = 2P DZIALA - if (x1 == x2) && (y1 == y2) - lambda = (((3 * betterExponentiation(x1,2,p) % p + a) % p) * reciprocal_Phi_p(2 * y1,p)) % p - x3 = (betterExponentiation(lambda,2,p) - (x1 % p) - (x2 % p)) % p - y3 = (lambda * (x1 - x3) - y1) % p - return x3,y3 - end -end - -#puts generatorKrzywej(11).inspect -#puts punktNaKrzywej(2,7,11).inspect -#puts czyPunktNalezyDoKrzywej(2,7,11,7,1).inspect -#puts czyPunktNalezyDoKrzywej(2,7,11,10,10).inspect -#puts punktPrzeciwny(2,2).inspect -#puts sumaPunktow(2,2,17,5,1,5,1).inspect ################################################## # Zadania z konca wykladu suma punktow @@ -133,31 +25,31 @@ end # 4) 2R # # Rozwiązanie: -a = 0 -b = 1 -p = 7 - -xp = 1 -yp = 3 - -xq = 2 -yq = 4 - -xr = 6 -yr = 0 - -# 1) -Q -puts punktPrzeciwny(xq,yq).inspect - -# 2) R + [0,0] -puts sumaPunktow(a,b,p,xr,yr,"e","e").inspect - -# 3) P + Q -puts sumaPunktow(a,b,p,xp,yp,xq,yq).inspect - -# 4) 2R -puts sumaPunktow(a,b,p,xp,yp,xp,yp).inspect -################################################## +#a = 0 +#b = 1 +#p = 7 +# +#xp = 1 +#yp = 3 +# +#xq = 2 +#yq = 4 +# +#xr = 6 +#yr = 0 +# +## 1) -Q +#puts punktPrzeciwny(xq,yq).inspect +# +## 2) R + [0,0] +#puts sumaPunktow(a,b,p,xr,yr,"e","e").inspect +# +## 3) P + Q +#puts sumaPunktow(a,b,p,xp,yp,xq,yq).inspect +# +## 4) 2R +#puts sumaPunktow(a,b,p,xp,yp,xp,yp).inspect +################################################### ################################################## # Zadanie od profersora @@ -167,35 +59,39 @@ p=118377958435707695093798149768594629271110741215253448110252554738760437826252 px=285113634279465403319996581740169338329454608669814309137990174814243655992779447106132850 py=598700530906084162596261101440667782569915319623798143751082061599951188013331503150304328 -# Zadanie 1 -puts -puts "Zadanie 1" -puts generatorKrzywej(p).inspect -# Zadanie 2 -puts -puts "Zadanie 2" -puts punktNaKrzywej(a,b,p).inspect - -# Zadanie 3 -puts -puts "Zadanie 3" -puts czyPunktNalezyDoKrzywej(a,b,p,px,py).inspect - -# Zadanie 4 -puts -puts "Zadanie 4" -puts punktPrzeciwny(px,py).inspect - -# Zadanie 5 -puts +puts "Zadanie 1 #{generatorKrzywej(p).inspect}" +puts "Zadanie 2 #{punktNaKrzywej(a,b,p).inspect}" +puts "Zadanie 3 #{czyPunktNalezyDoKrzywej(a,b,p,px,py).inspect}" +puts "Zadanie 4 #{punktPrzeciwny(px,py).inspect}" puts "Zadanie 5" -q=sumaPunktow(a,b,p,px,py,px,py) -puts "P+P=Q=" + q.inspect - -qx=q[0].to_i -qy=q[1].to_i +pp=sumaPunktow(a,b,p,px,py,px,py) +qx,qy=pp[0],pp[1] r=sumaPunktow(a,b,p,px,py,qx,qy) -puts "P+Q=R=" + r.inspect +puts "P+P=Q = #{pp.inspect}" +puts "P+Q=R = #{r.inspect}" ################################################## +#Zadania od Marcina +puts `clear` +p = 489198001832658669053371291694019055502521600295245000665130252689633682157211441103746103 +a = 143655542375421547495538657783935617582804745476111687935604061101439410572992748159327949 +b = 317483121238416221164186798475625852751072649807905602729473072669192329094502393489452530 +px = 214920231222257412002472184644105947527864300425093926130634470978902408198296382507987372 +py = 213782952948563488188771820496583435437623918801486982688994669228366002105132455299788553 + +puts "Zadanie1: #{generatorKrzywej(p).inspect}" +puts "Zadanie2: #{punktNaKrzywej(a,b,p).inspect}" +puts "Zadanie3: #{czyPunktNalezyDoKrzywej(a,b,p,px,py).inspect}" +puts "Zadanie4: #{punktPrzeciwny(px,py).inspect}" +puts "Zadanie5:" +pe = sumaPunktow(a,b,p,px,py,"e","e") +pmp = sumaPunktow(a,b,p,px,py,px,-py) +pp = sumaPunktow(a,b,p,px,py,px,py) +puts "P + e = #{pe.inspect}" +puts "P + (-P) = #{pmp.inspect}" +puts "P + P = #{pp.inspect}" + +qx = 642259555221384310824793582418757985600466641224722883964129011723625337870528779957486982 +qy = 217544632016156259911730007881694454319320868952565819223745628076715981593127804307986145 +puts "P + Q = #{sumaPunktow(a,b,p,px,py,qx,qy)}" diff --git a/8-lab/szyfrowanie-krzywe.rb b/8-lab/szyfrowanie-krzywe.rb index 3307932..3dcd160 100755 --- a/8-lab/szyfrowanie-krzywe.rb +++ b/8-lab/szyfrowanie-krzywe.rb @@ -9,127 +9,6 @@ ################################### load '../module.rb' -load '../module2.rb' - -puts `clear` - -def wielokrotnoscPunktu2(a,b,p,n,x,y) - counter = n - 1 - punktQ = [] - punktP = [x,y] - temp = [x,y] - while counter > 0 - punktQ = sumaPunktow(a,b,p,temp[0],temp[1],punktP[0],punktP[1]) - temp = punktQ - counter = counter - 1 - end - return punktQ -end - -def wielokrotnoscPunktu(a,b,p,n,x,y) - punktQ = [x,y] - punktR = ["e","e"] - - while n > 0 - if n % 2 == 1 - punktR = sumaPunktow(a,b,p,punktR[0],punktR[1],punktQ[0],punktQ[1]) - n = n - 1 - end - punktQ = sumaPunktow(a,b,p,punktQ[0],punktQ[1],punktQ[0],punktQ[1]) - n = n / 2 - end - return punktR -end - -def liczenieOrd(a,b,p) - threads = [] - punktyNaKrzywej = Array.new - unikalnePunktyNaKrzywej = Array.new - - threads << Thread.new { - counter = 10 - while counter > 0 - punktyNaKrzywej << punktNaKrzywej(a,b,p)[0] - counter = counter -1 - end - } - - threads << Thread.new { - counter = 10 - while counter > 0 - punktyNaKrzywej << punktNaKrzywej(a,b,p)[0] - counter = counter -1 - end - } - - threads << Thread.new { - counter = 10 - while counter > 0 - punktyNaKrzywej << punktNaKrzywej(a,b,p)[0] - counter = counter -1 - end - } - - ThreadsWait.all_waits(*threads) - - punktyNaKrzywej.sort.each { |e| - unikalnePunktyNaKrzywej.push(e) if e != unikalnePunktyNaKrzywej[-1] - } - - return unikalnePunktyNaKrzywej.count -end - -def generowanieKluczyElGamalKrzywaEliptyczna(k) - while true - p = generate(k) - if (primalityTest(p)) && (p % 4 == 3) - krzywa = generatorKrzywej(p) - a = krzywa[0].to_i - b = krzywa[1].to_i - - punktyNaKrzywej = Array.new - - punktP = punktNaKrzywej(a,b,p) - ord = liczenieOrd(a,b,p) - - while true - x = SecureRandom.random_number(1..ord) - if x < ord - punktQ = wielokrotnoscPunktu(a,b,p,x,punktP[0],punktP[1]) - pubKey = [a,b,p,punktP[0],punktP[1],punktQ[0],punktQ[1]] - privKey = [a,b,p,punktP[0],punktP[1],punktQ[0],punktQ[1],x] - return a,b,p,punktP[0],punktP[1],punktQ[0],punktQ[1],x - end - end - end - end -end - -def algorytmKodowania(a,b,p,m,n,u) - if (m < n) && (p > n*u) - for i in 1..u - x = (m * u % p) + (i % p) - fx = rownanieKrzywej(a,b,p,x) - if remSqEuler(fx,p) - y = betterExponentiation(fx,((p+1)/4),p) - end - end - else - puts "Nieprawidołowe dane" - end - return [x,y] -end - -def algorytmDeKodowania(a,b,p,x,y,n,u) - m = (x - 1) / u - return m -end - -def szyfrowanieElGamala(m,n,u,a,b,p,px,py,qx,qy) - c = algorytmKodowania(a,b,p,m,n,u) - puts "Wiadomość na prostej jako punkt #{c.inspect}" - return c -end def main k = 30 diff --git a/module.rb b/module.rb index a56af33..9864694 100755 --- a/module.rb +++ b/module.rb @@ -12,6 +12,7 @@ require 'openssl' require 'securerandom' require 'prime' require 'thread' +require 'thwait' #################################### # Funkcja nwd(a,b) @@ -117,7 +118,7 @@ def betterExponentiation(x,k,n) if x == 0 return 0 end - + if x < n && x > 0 b = k.to_s(2).reverse l = b.count "[0-1]" @@ -251,3 +252,209 @@ end def generate(n) return `openssl prime -generate -bits '#{n}'`.gsub(/\n$/, '').to_i end + +#### MODULE 2 #### +def returnRownanie(a,b,p) + puts + puts "Równanie krzywej jest równe: " + "Y^2 = X^3+" + a.inspect + "X+" + b.inspect + " mod "+ p.inspect + puts +end + +def delta(a,b,p) + d = ((4 * betterExponentiation(a,3,p) % p) + (27 * betterExponentiation(b,2,p) % p)) % p + return d +end + +def rownanieKrzywej(a,b,p,x) + fx = ((betterExponentiation(x,3,p) + (a * x) % p + b % p) % p) % p + return fx +end + +def generatorKrzywej(p) + a = 0 + b = 0 + + while true + if primalityTest(p) && (p % 4 == 3) + threads = [] + + threads << Thread.new { + a = SecureRandom.random_number(1..p-1) + } + + threads << Thread.new { + b = SecureRandom.random_number(1..p-1) + } + + ThreadsWait.all_waits(*threads) + if delta(a,b,p) != 0 + #returnRownanie(a,b,p) + return a,b + end + else + puts "Liczba nie spełnia wymagań" + break + end + end +end + +def punktNaKrzywej(a,b,p) + if (delta(a,b,p) != 0) && (p % 4 == 3) + while true + x = SecureRandom.random_number(0..p-1) + fx = rownanieKrzywej(a,b,p,x) + if remSqEuler(fx,p) + y = betterExponentiation(fx,((p+1)/4),p) + return x,y + end + end + end +end + +def czyPunktNalezyDoKrzywej(a,b,p,x,y) + fx = rownanieKrzywej(a,b,p,x) + + if fx == betterExponentiation(y,2,p) + return true + else + return false + end +end + +def punktPrzeciwny(x,y) + return x,-y +end + +def sumaPunktow(a,b,p,x1,y1,x2,y2) + # 0 - element neutrany --> P + 0 = P + if (x1 == "e" && y1 == "e" ) + return x2,y2 + elsif (x2 == "e" && y2 == "e") + return x1,y1 + end + # P + Q = R + if (x1 != x2) + lambda = (((y2 - y1) % p) * reciprocal_Phi_p((x2 - x1),p)) % p + x3 = (betterExponentiation(lambda,2,p) - (x1 % p) - (x2 % p)) % p + y3 = (lambda * (x1 - x3) - y1) % p + return x3,y3 + end + # P + -Q = 0 DZIALA + if (x1 == x2) && (y1 == -y2) + #puts "0 - el.neutralny" + return "e","e" + end + # P + P = 2P DZIALA + if (x1 == x2) && (y1 == y2) + lambda = (((3 * betterExponentiation(x1,2,p) % p + a) % p) * reciprocal_Phi_p(2 * y1,p)) % p + x3 = (betterExponentiation(lambda,2,p) - (x1 % p) - (x2 % p)) % p + y3 = (lambda * (x1 - x3) - y1) % p + return x3,y3 + end +end + +#### MODULE 3 #### +def wielokrotnoscPunktu(a,b,p,n,x,y) + punktQ = [x,y] + punktR = ["e","e"] + + while n > 0 + if n % 2 == 1 + punktR = sumaPunktow(a,b,p,punktR[0],punktR[1],punktQ[0],punktQ[1]) + n = n - 1 + end + punktQ = sumaPunktow(a,b,p,punktQ[0],punktQ[1],punktQ[0],punktQ[1]) + n = n / 2 + end + return punktR +end + +def liczenieOrd(a,b,p) + threads = [] + punktyNaKrzywej = Array.new + unikalnePunktyNaKrzywej = Array.new + + threads << Thread.new { + counter = 10 + while counter > 0 + punktyNaKrzywej << punktNaKrzywej(a,b,p)[0] + counter = counter -1 + end + } + + threads << Thread.new { + counter = 10 + while counter > 0 + punktyNaKrzywej << punktNaKrzywej(a,b,p)[0] + counter = counter -1 + end + } + + threads << Thread.new { + counter = 10 + while counter > 0 + punktyNaKrzywej << punktNaKrzywej(a,b,p)[0] + counter = counter -1 + end + } + + ThreadsWait.all_waits(*threads) + + punktyNaKrzywej.sort.each { |e| + unikalnePunktyNaKrzywej.push(e) if e != unikalnePunktyNaKrzywej[-1] + } + + return unikalnePunktyNaKrzywej.count +end + +def generowanieKluczyElGamalKrzywaEliptyczna(k) + while true + p = generate(k) + if (primalityTest(p)) && (p % 4 == 3) + krzywa = generatorKrzywej(p) + a = krzywa[0].to_i + b = krzywa[1].to_i + + punktyNaKrzywej = Array.new + + punktP = punktNaKrzywej(a,b,p) + ord = liczenieOrd(a,b,p) + + while true + x = SecureRandom.random_number(1..ord) + if x < ord + punktQ = wielokrotnoscPunktu(a,b,p,x,punktP[0],punktP[1]) + pubKey = [a,b,p,punktP[0],punktP[1],punktQ[0],punktQ[1]] + privKey = [a,b,p,punktP[0],punktP[1],punktQ[0],punktQ[1],x] + return a,b,p,punktP[0],punktP[1],punktQ[0],punktQ[1],x + end + end + end + end +end + +def algorytmKodowania(a,b,p,m,n,u) + if (m < n) && (p > n*u) + for i in 1..u + x = (m * u % p) + (i % p) + fx = rownanieKrzywej(a,b,p,x) + if remSqEuler(fx,p) + y = betterExponentiation(fx,((p+1)/4),p) + end + end + else + puts "Nieprawidołowe dane" + end + return [x,y] +end + +def algorytmDeKodowania(a,b,p,x,y,n,u) + m = (x - 1) / u + return m +end + +def szyfrowanieElGamala(m,n,u,a,b,p,px,py,qx,qy) + c = algorytmKodowania(a,b,p,m,n,u) + puts "Wiadomość na prostej jako punkt #{c.inspect}" + return c +end diff --git a/module2.rb b/module2.rb deleted file mode 120000 index f304fa7..0000000 --- a/module2.rb +++ /dev/null @@ -1 +0,0 @@ -6/krzywa.rb \ No newline at end of file diff --git a/module3.rb b/module3.rb deleted file mode 120000 index b6d1d04..0000000 --- a/module3.rb +++ /dev/null @@ -1 +0,0 @@ -8-lab/szyfrowanie-krzywe.rb \ No newline at end of file