Rabin-Cryptosystem/rabin.py

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1.9 KiB
Python

def egcd(a, b) -> tuple[int, int, int]:
"""Erweiterter Euklidischer Algorithmus
:param a: Ganzzahl A
:type a: int
:param b: Ganzzahl B
:type b: int
:return: (ggT(a,b), a_p, b_p) mit a_p * a + b_p * b = ggT(a,b)
:rtype: tuple[int, int, int]
"""
if a == 0:
return (b, 0, 1)
else:
g, x, y = egcd(b % a, a)
return (g, y - (b // a) * x, x)
def encrypt(m : int, p : int, q : int) -> int:
"""Verschlüsselungsfunktion
:param m: Klartextzahl m
:type m: int
:param p: Primzahl p
:type p: int
:param q: Primzahl q
:type q: int
:return: quadratischer Rest von m^2 mod pq als Geheimtext
:rtype: int
"""
n = p * q
return (m**2) % n
def decrypt(c : int, p : int, q : int) -> tuple[int, int, int, int]:
"""Entschlüsselungsfunktion
:param c: Geheimtext
:type c: int
:param p: Primzahl p
:type p: int
:param q: Primzahl q
:type q: int
:return: Mögliche 4 Lösungen
:rtype: tuple[int, int, int, int]
"""
# mögliche Wurzeln modulo p,q bestimmen
m_p = c**((p + 1)//4) % p
m_q = c**((q + 1)//4) % q
n = p * q
#y_p, y_q ermitteln
d, y_p, y_q = egcd(p, q)
# Chinesischer Restsatz
r_1 = (y_p * p * m_q + y_q * q * m_p) % n
r_2 = n - r_1
r_3 = (y_p * p * m_q - y_q * q * m_p) % n
r_4 = n - r_3
# Mögliche Lösungen zurückgeben
return (r_1, r_2, r_3, r_4)
def encode(s : str) -> int:
"""Kodiert einen Buchstaben nach lateinischem Alphabet a->0, b->1, z->25
:param s: Buchstabe
:type s: str
:return: kodierter Buchstabe
:rtype: int
"""
return ord(s.lower()) - 97
def decode(i : int) -> str:
"""Dekodiert einen Buchstaben nach lateinischem Alphabet 0->a, 1->b, 25->z
:param i: Ganzzahl (bestenfalls 0 <= i <= 25)
:type i: int
:return: dekodierter Buchstabe
:rtype: str
"""
return chr(i + 97)