В данной работе было разработано программное обеспечение криптографической системы на основе платформы.net. В данном ПО предусмотрены режимы шифрования и расшифрования данных, получение электронной цифвровой подписи и её проверка на подлинность, а также получение значения хеш-функции.

Данное программное обеспечение позволит быстро расшифровать (зашифровать) текстовые сообщения, проверять подлинность документов или сравнивать текст со значением хеш-функции.

Для реализации функций системы использовались такие алгоритмы, как AES, DES, RSA, MD5. Данные алгоритмы являются актуальными и применяются в наши дни.

Реализация алгоритмов произведена при помощи языка C# в MS Visual Studio 2015 на платформе.net. В данном языке уже имеются библиотеки со вспомогательными методами применяемых алгоритмов, что очень удобно.

При работе с ПО следует обращать внимание на вводимые данные, так как результат работы целиком зависит от значений входных параметров.

Список использованных источников

1. ГОСТ 19.201-78 ЕСПД. Техническое задание.

2. Шилдт Г. - C# 4.0 полное руководство - Москва: Вильямс, 2011. - 1056 с.

3. Рихтер Дж. - CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft.net Framework 4.5 на языке С#.4-е изд. - СПб: Питер, 2013. - 896с.

4. Никсон Р. - Создаем динамические веб-сайты с помощью PHP, MySQL и JavaScript: изд. - Питер, 2011. - 496 с.

5. Википедия [Электронный ресурс]: Advanced Encryption Standard. - Режим доступа: https: // ru. wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard.

6. Документация MSDN [Электронный ресурс]: System. Secutity. Cryptography. - Режим доступа: https: // msdn. microsoft.com/ru - ru/library/system. security. cryptography (v=vs.110). aspx.

7. Википедия [Электронный ресурс]: Data Encryption Standard. - Режим доступа: https: // ru. wikipedia.org/wiki/DES.

8. Википедия [Электронный ресурс]: RSA. - Режим доступа: https: // ru. wikipedia.org/wiki/RSA.

9. Википедия [Электронный ресурс]: MD5. - Режим доступа: https: // ru. wikipedia.org/wiki/MD5.

10. Сингх С. Книга шифров. Тайная история шифров и их расшифровки. М.: Аст, Астрель, 2008.447 с.

11. Бауэр Ф. Расшифрованные секреты. Методы и принципы криптологии. М.: Мир, 2007.550 c.

12. Мао B. Современная криптография. Теория и практика. М.: Вильямс, 2005.763 с.

Приложения

Приложение A

1. ВВЕДЕНИЕ

Файл AES. cs

using System;

using System. IO;

using System. Security. Cryptography;

namespace CryptographySystem

{

class AES

{

public static byte [] EncryptStringToBytes_Aes (string plainText, byte [] Key, byte [] IV)

{

// Check arguments.

if (plainText == null || plainText. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("plainText");

if (Key == null || Key. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("Key");

if (IV == null || IV. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("IV");

byte [] encrypted;

// Create an Aes object

// with the specified key and IV.

using (Aes aesAlg = Aes. Create ())

{

aesAlg. Key = Key;

aesAlg. IV = IV;

// Create a decrytor to perform the stream transform.

ICryptoTransform encryptor = aesAlg. CreateEncryptor (aesAlg. Key, aesAlg. IV);

// Create the streams used for encryption.

using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream ())

{

using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream (msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode. Write))

{

using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter (csEncrypt))

{

// Write all data to the stream.

swEncrypt. Write (plainText);

}

encrypted = msEncrypt. ToArray ();

}

}

}

// Return the encrypted bytes from the memory stream.

return encrypted;

}

public static string DecryptStringFromBytes_Aes (byte [] cipherText, byte [] Key, byte [] IV)

{

// Check arguments.

if (cipherText == null || cipherText. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("cipherText");

if (Key == null || Key. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("Key");

if (IV == null || IV. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("IV");

// Declare the string used to hold

// the decrypted text.

string plaintext = null;

// Create an Aes object

// with the specified key and IV.

using (Aes aesAlg = Aes. Create ())

{

aesAlg. Key = Key;

aesAlg. IV = IV;

aesAlg. Padding = PaddingMode. None;

// Create a decrytor to perform the stream transform.

ICryptoTransform decryptor = aesAlg. CreateDecryptor (aesAlg. Key, aesAlg. IV);

// Create the streams used for decryption.

using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream (cipherText))

{

using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream (msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode. Read))

{

using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader (csDecrypt))

{

// Read the decrypted bytes from the decrypting stream

// and place them in a string.

plaintext = srDecrypt. ReadToEnd ();

}

}

}

}

return plaintext;

}

}

}

Файл TripleDes. cs

using System;

using System. IO;

using System. Security. Cryptography;

namespace CryptographySystem

{

class TripleDes

{

public static byte [] EncryptStringToBytes (string plainText, byte [] Key, byte [] IV)

{

// Check arguments.

if (plainText == null || plainText. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("plainText");

if (Key == null || Key. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("Key");

if (IV == null || IV. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("Key");

byte [] encrypted;

// Create an TripleDESCryptoServiceProvider object

// with the specified key and IV.

using (TripleDESCryptoServiceProvider tdsAlg = new TripleDESCryptoServiceProvider ())

{

tdsAlg. Key = Key;

tdsAlg. IV = IV;

// Create a decrytor to perform the stream transform.

ICryptoTransform encryptor = tdsAlg. CreateEncryptor (tdsAlg. Key, tdsAlg. IV);

// Create the streams used for encryption.

using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream ())

{

using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream (msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode. Write))

{

using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter (csEncrypt))

{

// Write all data to the stream.

swEncrypt. Write (plainText);

}

encrypted = msEncrypt. ToArray ();

}

}

}

// Return the encrypted bytes from the memory stream.

return encrypted;

}

public static string DecryptStringFromBytes (byte [] cipherText, byte [] Key, byte [] IV)

{

// Check arguments.

if (cipherText == null || cipherText. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("cipherText");

if (Key == null || Key. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("Key");

if (IV == null || IV. Length <= 0)

throw new ArgumentNullException ("Key");

// Declare the string used to hold

// the decrypted text.

string plaintext = null;

// Create an TripleDESCryptoServiceProvider object

// with the specified key and IV.

using (TripleDESCryptoServiceProvider tdsAlg = new TripleDESCryptoServiceProvider ())

{

tdsAlg. Key = Key;

tdsAlg. IV = IV;

// Create a decrytor to perform the stream transform.

ICryptoTransform decryptor = tdsAlg. CreateDecryptor (tdsAlg. Key, tdsAlg. IV);

// Create the streams used for decryption.

using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream (cipherText))

{

using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream (msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode. Read))

{

using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader (csDecrypt))

{

// Read the decrypted bytes from the decrypting stream

// and place them in a string.

plaintext = srDecrypt. ReadToEnd ();

}

}

}

}

return plaintext;

}

}

}

Файл RSA. cs

using System;

using System. Collections. Generic;

using System. Numerics;

namespace CryptographySystem

{

class RSA

{

private static char [] characters = new char [] { '#', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '-' };

// проверка: простое ли число?

public static bool IsTheNumberSimple (long n)

{

if (n < 2)

return false;

if (n == 2)

return true;

for (long i = 2; i < n; i++)

if (n % i == 0)

return false;

return true;

}

// зашифровать

public static List<string> RSA_Endoce (string s, long e, long n)

{

List<string> result = new List<string> ();

BigInteger bi;

for (int i = 0; i < s. Length; i++)

{

int index = Array. IndexOf (characters, s [i]);

bi = new BigInteger (index);

bi = BigInteger. Pow (bi, (int) e);

BigInteger n_ = new BigInteger ( (int) n);

bi = bi % n_;

result. Add (bi. ToString ());

}

return result;

}

// расшифровать

public static string RSA_Dedoce (List<string> input, long d, long n)

{

string result = "";

BigInteger bi;

foreach (string item in input)

{

bi = new BigInteger (Convert. ToDouble (item));

bi = BigInteger. Pow (bi, (int) d);

BigInteger n_ = new BigInteger ( (int) n);

bi = bi % n_;

int index = Convert. ToInt32 (bi. ToString ());

result += characters [index]. ToString ();

}

return result;

}

// вычисление параметра d. d должно быть взаимно простым с m

public static long Calculate_d (long m)

{

long d = m - 1;

for (long i = 2; i <= m; i++)

if ( (m % i == 0) && (d % i == 0)) // если имеют общие делители

{

d--;

i = 1;

}

return d;

}

// вычисление параметра e

public static long Calculate_e (long d, long m)

{

long e = 10;

while (true)

{

if ( (e * d) % m == 1)

break;

else

e++;

}

return e;

}

}

}

Файл Program. cs

using System;

using System. Collections. Generic;

using System. Linq;

using System. Threading. Tasks;

using System. Windows. Forms;

namespace CryptographySystem

{

static class Program

{

// / <summary>

// / Главная точка входа для приложения.

// / </summary>

[STAThread]

static void Main ()

{

Application. EnableVisualStyles ();

Application. SetCompatibleTextRenderingDefault (false);

Application.run (new Form1 ());

}

}

}

Файл md5. cs

using System;

using System. Text;

using System. Security. Cryptography;

namespace CryptographySystem

{

class md5

{

public static string GetMd5Hash (MD5 md5Hash, string input)

{

// Convert the input string to a byte array and compute the hash.

byte [] data = md5Hash.computeHash (Encoding. UTF8. GetBytes (input));

// Create a new Stringbuilder to collect the bytes

// and create a string.

StringBuilder sBuilder = new StringBuilder ();

// Loop through each byte of the hashed data

// and format each one as a hexadecimal string.

for (int i = 0; i < data. Length; i++)

{

sBuilder. Append (data [i]. ToString ("x2"));

}

// Return the hexadecimal string.

return sBuilder. ToString ();

}

// Verify a hash against a string.

public static bool VerifyMd5Hash (MD5 md5Hash, string input, string hash)

{

// Hash the input.

string hashOfInput = GetMd5Hash (md5Hash, input);

// Create a StringComparer an compare the hashes.

StringComparer comparer = StringComparer. OrdinalIgnoreCase;

if (0 == comparer.compare (hashOfInput, hash))

{

return true;

}

else

{

return false;

}

}

}

}

Файл Form1. cs

using System;

using System. Windows. Forms;

namespace CryptographySystem

{

public partial class Form1: Form

{

public Form1 ()

{

InitializeComponent ();

}

private void buttonOKFormMain_Click (object sender, EventArgs e)

{

if (radioButtonAES. Checked == true)

{

FormAES formAES = new FormAES ();

this. Hide ();

formAES. Show ();

}

else if (radioButtonDES. Checked == true)

{

FormDES formDES = new FormDES ();

this. Hide ();

formDES. Show ();

}

else if (radioButtonRSA. Checked == true)