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ibm的mars加密算法实现(3)

作者：吴真

2.1密钥的生成

mars算法支持128~448位变长密钥,定义一个临时容器ulong32 t[15]用于存放用户输入的密钥,
t[0,1…n] = k[0,1…n]
t[n] = n ;
t[n+1,…14] = 0 ;
其中n是用户输入密钥的长度(4字节为单位).
然后按照下面的算法进行操作:


for ( j = 0 ; j < 4 ; j++)
{
for ( i = 0; i < 15 ;i++)
{
/*t[i] ^= ((t[(i-7)%15]^t[(i-2)%15])<<<3)^(4*i+j);*/
}
for ( r = 0 ; r < 4 ; r++)
{
for ( i = 0; i < 15 ;i++)
{
/*t[i] = t[i]+ s[low 9 bits of t[(i-1)%15]])<<<9;*/
}
}
for ( i = 0 ; i < 10 ; i++)
{
/*t[10*j+i] = t[4*i%15];*/
}

最后我们需要修正那些在e-fun操作中用作乘数的密钥也就是子密钥数组中的k[5],k[7],k[9],…k[35],要求他们的二进制表示形式中没有连续10个以上(含10个)的0或1.
需要修正的密钥为k[i] = k0k1k2…k30k31
保留k[i]的最低两位的值 n = k[i]&0x3,
把k[i]的最低两位置1 w = k[i] 0x3 ,
产生掩码m:
最低两位置1后的k的二进制表示中如果含有10以上连续的0或1,那么将这些连续位置1,其他的位置0,然后把最低的两位和最高位置0,最后把连续位(1或0单独算)的起始位和中止位置0.
例如:

产生掩码后,我们利用n值作为s-box的索引取得一个替代值,这个s-box含有4个32位的元素,每个元素的二进制表示不含7个(含7个)连续的1或0,mara算法推荐的s-box为
ulong32 b[4] = { 0xa4a8d57b , 0x5b5d193b , 0xc8a8309b , 0x73f9a978 }
然后利用如下算式得出k[i]:
k[i] = w ^ (( b[n] <<< ( low 5 bits of k[i-1]) & m)

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