Шифрование и дешифрование умножением на бинарные матрицы в С++

[evg_m]

байт = 8 бит уже ЕСТЬ БИТОВАЯ(бинарная(!) матрица 8x1 (или 1x8)

8 байт прочитанных в "бинарном" режиме и есть матрица 8{байт} x 8{бит}
немного другое дело когда матрица записана в текстовом формате
8 строк по 8 символов "0" / "1"

но вернемся к нашей байто-битовой матрице.
1. байт текста "умножаем" на каждый байт матрицы, так чтобы получить ОДИН бит.
2. собираем ВМЕСТЕ полученные биты (8 штук) вот и готов один байт шифр-текста.

[Sergey26]

Сообщение от evg_m

байт = 8 бит уже ЕСТЬ БИТОВАЯ(бинарная(!) матрица 8x1 (или 1x8)

8 байт прочитанных в "бинарном" режиме и есть матрица 8{байт} x 8{бит}
немного другое дело когда матрица записана в текстовом формате
8 строк по 8 символов "0" / "1"

но вернемся к нашей байто-битовой матрице.
1. байт текста "умножаем" на каждый байт матрицы, так чтобы получить ОДИН бит.
2. собираем ВМЕСТЕ полученные биты (8 штук) вот и готов один байт шифр-текста.

Если я правильно понял, то надо матрицу написать в текстовом файле. Посл е прочитать файлы с тексом и с матрицей в двоичном режиме и перемножить их побайтно. Результат сохранить в текстовый файл .

[p51x]

Что вы несете? Зачем вам что-то переводить в текст, а потом обратно?

[Sergey26]

Сообщение от p51x

Что вы несете? Зачем вам что-то переводить в текст, а потом обратно?

Да, согласен ерунду написал. Просто до сих пор, не могу понять, как мне правильно решить задачу. Сколько людей сотолько и мнений. Да и в С++ я не очень.

[evg_m]

есть байт (один) текста {из файла прочитанного в бинарном режиме}. матрица 1 x 8 (

есть ВОСЕМЬ байт матрицы шифрования {также прочитанных из файла или заданных заранее} матрица 8 x 8

Задача: выполнить некие битовые(поразрядные) операции c данными ДЕВЯТЬЮ (8 байт шифр-матрицы + 1 байт текста) БАЙТАМИ так чтобы получить новый БАЙТ являющийся шифром для данного символа.
Написать переумножение бит-вектора(БАЙТА) на бит-матрицу (8 байтов).
(01101001) {один байт текста} x (10000000; 01000000; 00100000; 00010000; 00001000; 00000100; 00000010; 00000001) {8 байт шифр-матрицы ";" это начало новой строки матрицы и новый БАЙТ }
или же наоборот матрицу умножать на вектор.

У меня с перемножением матриц проблем нет.

[Sergey26]

#include <stdlib.h>
#include<iostream>

int main()
{
int i,j,x,y,d;
int **mat;
setlocale(LC_ALL,"RUSSIAN");
printf("Введите количество строк в матрице -");
scanf("%d",&x);
printf("Введите количество столбцов в матрице -");
scanf("%d",&y);
mat=(int **)malloc(sizeof(int*)*y);
for(i=0; i < x; i++)
mat[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*x);

for(i=0; i < x; i++)
{
for(j=0; j < y; j++)
{
printf("Матрица[%d][%d]=", i+1, j+1);
scanf("%d",&mat[i][j]);
}
}

FILE *input = fopen("исходный.txt", "rb+"); // Чтение исходного файла
FILE *output = fopen("результат.txt", "wb+"); //Запись результата кодирования в файл
if ( input != NULL && output != NULL )
{
unsigned char buffer[BUFSIZ];
size_t count, d;
do
{
count = fread(buffer, sizeof *buffer, sizeof buffer, input);
for ( d = 0; d < count; ++d )
{
for (i=0; i < y; i++) //Смещение на один знак в столбце
{
for (j=0;j < x; j++) //Смещение на один знак в строке
buffer[d]=buffer[d]*mat[i][j];
}
}
fwrite(buffer, sizeof *buffer, count, output);
printf("!!!Выполнено успешно!!!\n"); //Просто так!!!
}
while ( count == sizeof buffer );
fclose(input);
fclose(output);

}
return 0;
}

[Sergey26]

Как провильно код вводить?

[evg_m]

из личной переписки

Сообщение от evg_m

1. Я не пишу на С++

2.Если в mat будет хотя бы один 0 (а он будет там обязательно), то
buffer[d] как произведение ВСЕХ элементов =0.

Сообщение от Sergey26

Да,но теперь я вообще не понимаю. Как можно методом умножения на матрицу, что-то зашифровать.
если в матрице всегда может появиться 0.

умножение восьми БИТ одного символа (как матрицы 1x8) на 64 элемента шифр-матрицы 8x8 для получения новых ВОСЬМИ бит(матрицы 1x8) шифртекста.

каждый бит отдельно умножаем

00 0
01 0
10 0
11 1   БИТОВАЯ (логическая поразрядная) операция AND

и складываем

00 0
01 1
10 1
11 0  БИТОВАЯ(логическая поразрядная) операция XOR (исключающее или)

1. пусть a наш байт для ЗАшифрования

r =а and 0b10000000;  выделение первого бита;  0b01000000 это будет второй бит; 0b00000001 это восьмой бит.

для "сложения" с другим битом его еще надо будет "сдвинуть" так чтобы он занимал "ту же позицию" (обычно это позиция самого правого, т.е. восьмого бита)

r =( a and 0b10000000)>>7; // выделили первый бит и сдвинули на 7 позиций (8{в восьмую} - 1{от первой} )

2. для получения КАЖДОГО из восьми БИТОВ результата
2.1.надо эти ВОСЕМЬ элементов "умножить"(не забываем что это ЛОГИЧЕСКОЕ поразрядное умножение {AND} ) на НУЖНЫЕ ВОСЕМЬ элементов mat
2.2.затем "сложить" эти произведения (и тоже ЛОГИЧЕСКОЕ поразрядное сложение {XOR} )
2.3. ПОЛУЧЕННЫЕ результатЫ надо СНОВА вернуть на нужную позицию { << }
2.4. и СОБРАТЬ воедино. {OR | XOR | + }

наименования операторов могут отличаться от правильного (см. цитату в начале поста)

[Sergey26]

Спасибо!
Вы довольно подробно и понятно все описали.
Я не селен в программировании.
Но задачу в лабораторной работе выполнить надо,
буду пытаться.

[Sergey26]

PHP код:

#include <stdlib.h>
#include<iostream>
#include <string>
#include <bitset>
using namespace std;
int main()
   {
     int i,j,x,y,n;
     int **mat;
     setlocale(LC_ALL,"RUSSIAN");
     printf("Введите количество строк в матрице -");
     scanf("%d",&x);
     printf("Введите количество столбцов в матрице -");
     scanf("%d",&y);  
     mat=(int **)malloc(sizeof(int*)*y);
     for(i=0; i < x; i++)
        mat[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*x);    
        for(i=0; i < x; i++)
        for(j=0; j < y; j++)
        {
         printf("Матрица[%d][%d]=", i+1, j+1);
         scanf("%d",&mat[i][j]);
        }
     FILE *input  = fopen("исходный.txt", "rb+"); // Чтение исходного файла
     FILE *output = fopen("результат.txt", "wb+"); //Запись результата кодирования в файл
     if ( input != NULL && output != NULL )
        {
           unsigned char buffer[BUFSIZ];
           size_t count, d;
           do
           {
             count = fread(buffer, sizeof *buffer, sizeof buffer, input);
             for ( d = 0; d < count; ++d )//Смищение на 1 
             {        
               bitset<CHAR_BIT> byte(buffer[d]);//опредиление битов из байта"buffer[d]"
               byte[n];// бит с "n" порядковым номером в байте
                for(int n=0; i<CHAR_BIT; ++n)//Смищение на 1 бит в байте" byte[n]"
                for (i=0;j < y; i++)//Смещение на один знак в столбце
                {
                  for (j=0;j < x; j++)//Смещение на один знак в строке
                byte[n]+=byte[n]*mat[i][j];
                }
             }
             fwrite(buffer, sizeof *buffer, count, output);
             printf("!!!Выполнено успешно!!!\n"); //Просто так!!!
           }
          while ( count == sizeof buffer );
         fclose(input);
         fclose(output);    
       }
      return 0;
   } 


Я не знаю как мне из байта "buffer[d]" перевести в биты "byte[n]" и выполнить побитовые логические операции.
Все виды логических операций я нашел(Логическая операция И &&, нам уже известная;Логическая операция ИЛИ ||;Логическая операция НЕ ! или логическое отрицание.), и все остальные виды, но как написать это я не знаю.
Помогите пожалуйста!!!