Main step of GOST 28147-89
You are encouraged to solve this task according to the task description, using any language you may know.
GOST 28147-89 is a standard symmetric encryption. Structure of the algorithm consists of three levels:
1) encryption modes - simple replacement, application range, imposing a range of feedback and authentication code generation;
2) cycles - 32-З, 32-Р and 16-З, is a repetition of the main step;
3) main step, a function that takes a 64-bit block of text and one of the eight 32-bit encryption key elements, and uses the replacement table (8x16 matrix of 4-bit values), and returns encrypted block.
C
Version with packed replacement table.
<lang C>static unsigned char k87[256]; static unsigned char k65[256]; static unsigned char k43[256]; static unsigned char k21[256];
void kboxinit(void) { int i; for (i = 0; i < 256; i++) { k87[i] = k8[i >> 4] << 4 | k7[i & 15]; k65[i] = k6[i >> 4] << 4 | k5[i & 15]; k43[i] = k4[i >> 4] << 4 | k3[i & 15]; k21[i] = k2[i >> 4] << 4 | k1[i & 15]; } }
static word32 f(word32 x) { x = k87[x>>24 & 255] << 24 | k65[x>>16 & 255] << 16 | k43[x>> 8 & 255] << 8 | k21[x & 255]; return x<<11 | x>>(32-11); }</lang>
JavaScript
<lang JavaScript>function ОсновнойШаг(блок_текста, элемент_ключа) {
var N = блок_текста.slice(0); var X = элемент_ключа; var S = (N[0] + X) & 0xFFFFFFFF; var ячейка; var нов_S = 0; for (var сч = 0; сч < 4; сч++) { ячейка = (S >>> (сч << 3)) & 0xFF; нов_S += (ТаблицаЗамен[сч*2][ячейка & 0x0F] + (ТаблицаЗамен[сч*2+1][ячейка >>> 4] << 4)) << (сч << 3); } S = (((нов_S << 11) + (нов_S >>> 21)) & 0xFFFFFFFF) ^ N[1]; N[1] = N[0]; N[0] = S; return N;
}</lang>
Note: the variable "блок_текста" is an array of two 32-bit values that make up the block.
Glagol
ЗАДАЧА ОсновнойШаг(N: ШИРЦЕЛ; X: ЦЕЛ): ШИРЦЕЛ; ПЕР N1, N2, S: ЦЕЛ; сч: ЯЧЦЕЛ; ячейка: ЯЧЦЕЛ; результат: ШИРЦЕЛ; ЗАДАЧА Замена(стр: ЯЧЦЕЛ; яч: ОБХОД.Ячейка): ЯЧЦЕЛ; ПЕР п1, п2, п3: ЦЕЛ; результат: ЯЧЦЕЛ; УКАЗ п1 := 0; п2 := 0; ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(яч), ОБХОД.ПолучитьАдрес(п1), 1); п1 := Асм.Сдвиг(п1, 4); ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(п1), ОБХОД.ПолучитьАдрес(п2), 1); п2 := Асм.Сдвиг(п2, -4); п1 := Асм.Сдвиг(п1, -8); п3 := ТаблицаЗамен[стр*2, п2] + Асм.Сдвиг(ТаблицаЗамен[стр*2+1, п1], 4); ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(п3), ОБХОД.ПолучитьАдрес(результат), 1); ВОЗВРАТ результат КОН Замена; УКАЗ ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(N), ОБХОД.ПолучитьАдрес(N1), 4); ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(N)+4, ОБХОД.ПолучитьАдрес(N2), 4); S := БеззнСлжПоМод32(N1, X); ОТ сч := 0 ДО 3 ВЫП ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(S)+сч, ОБХОД.ПолучитьАдрес(ячейка), 1); ячейка := Замена(сч, ячейка); ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(ячейка), ОБХОД.ПолучитьАдрес(S)+сч, 1) КОН; S := Асм.Вращение(S, 11); S := ИсклИЛИ(S, N2); N2 := N1; N1 := S; ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(N1), ОБХОД.ПолучитьАдрес(результат), 4); ОБХОД.Образ(ОБХОД.ПолучитьАдрес(N2), ОБХОД.ПолучитьАдрес(результат)+4, 4); ВОЗВРАТ результат КОН ОсновнойШаг;