HillCipherv2 - Archivos y División.

HillCipher.cpp

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

char Alfabeto[62];
int sizeK = 3, numLetras = 62;
int k[3][3];
int kEstrella[3][3];
string salida,cad;

int Algo1(int a, int b){
	int u = a; int v = b;
	int x1 = 1; int y1 = 0; int x2 = 0; int y2 = 1;
	int q,r,x,y,d;
	while(u != 0){
		q = (v/u); r = v - q*u; x = x2 - q*x1; y = y2 - q*y1;
		v = u; u = r; x2 = x1; x1 = x; y2 = y1; y1 = y;
	}
	d = v; x = x1; y = y2;
	cout << d << " " << x << " " << y << endl;
}

int Algo2(int a, int p){
	int u = a; int v = p;
	int x1 = 1; int x2 = 0;
	int q,r,x,y,d;
	while(u != 1){
		q = (v/u); r = v - q*u; x = x2 - q*x1;
		v = u; u = r; x2 = x1; x1 = x;
	}
	return x1;
	//cout << x1 << " mod " << p << endl;
}

int det(int a1, int a2, int b1, int b2){
	return a1*b2 - a2*b1;
}

int indexAlfabeto(char x){
	for(int i=0; i<62; i++)
		if(Alfabeto[i] == x)
			return i;
	return -1;
}

void llenarAlfabeto(){
	int i;
	for(i=65; i<91; i++) Alfabeto[i-65] = i;
	for(i=97; i<123; i++) Alfabeto[i-71] = i;
	for(i=48; i<58; i++) Alfabeto[i+4] = i;
}

int cifrarHill(string NamePlaintext, string NameCiphertext, string NameKey){
    ifstream inFile; int valor;
	inFile.open(NameKey.c_str(), ios::in);
	if (!inFile){
        cout << "\nError opening file.\n";
        return 0;
    }
    for(int j=0; j<3; j++)
        for(int y=0; y<3; y++)
            inFile >> k[j][y];
    inFile.close();

	string linea; salida = ""; cad = "";
	inFile.open(NamePlaintext.c_str(), ios::in);
	if(!inFile){
        cout << "\nError opening file.\n";
        return 0;
	}
	while(getline(inFile,linea))
        cad += linea;

	cout << "Texto original => \t" << cad << endl;
    for(int i=0; i<cad.length(); i+=sizeK){
        int x,y,z;
        x = indexAlfabeto(cad[i]);
        y = indexAlfabeto(cad[i+1]);
        z = indexAlfabeto(cad[i+2]);
        for (int j = 0; j < sizeK; j++){
            int caracter = (x*k[j][0] + y*k[j][1] + z*k[j][2]) % numLetras;
            salida += Alfabeto[caracter];
        }
	}
	salida += '\0';
	ofstream archivoSalida(NameCiphertext.c_str());
    archivoSalida << salida;
    archivoSalida.close();
	cout << "Cifrado queda => \t" << salida << endl;
	return 1;
}

void descifrarHill(string NameCiphertext, string NewPlaintext, string NameKey){
    string aux = "";
    int sizeK = 3;
    int detK = k[0][0]*det(k[1][1],k[1][2],k[2][1],k[2][2]) -
		k[0][1]*det(k[1][0],k[1][2],k[2][0],k[2][2]) +
		k[0][2]*det(k[1][0],k[1][1],k[2][0],k[2][1]);
	detK %= numLetras;
	int invDetK = Algo2(detK,numLetras); if(invDetK<0) invDetK += numLetras;

	//Matriz Transpuesta
	int C[3][3];
	C[0][0] = det(k[1][1],k[1][2],k[2][1],k[2][2]);		//C11
	C[0][1] = -1*det(k[1][0],k[1][2],k[2][0],k[2][2]);	//C12
	C[0][2] = det(k[1][0],k[1][1],k[2][0],k[2][1]);		//C13
	C[1][0] = -1*det(k[0][1],k[0][2],k[2][1],k[2][2]);	//C21
	C[1][1] = det(k[0][0],k[0][2],k[2][0],k[2][2]);		//C22
	C[1][2] = -1*det(k[0][0],k[0][1],k[2][0],k[2][1]);	//C23
	C[2][0] = det(k[0][1],k[0][2],k[1][1],k[1][2]);		//C31
	C[2][1] = -1*det(k[0][0],k[0][2],k[1][0],k[1][2]);	//C32
	C[2][2] = det(k[0][0],k[0][1],k[1][0],k[1][1]);		//C33

	//K-1
	kEstrella[0][0] = (C[0][0]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[0][0] < 0) kEstrella[0][0]+=numLetras;
	kEstrella[0][1] = (C[1][0]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[0][1] < 0) kEstrella[0][1]+=numLetras;
	kEstrella[0][2] = (C[2][0]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[0][2] < 0) kEstrella[0][2]+=numLetras;
	kEstrella[1][0] = (C[0][1]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[1][0] < 0) kEstrella[1][0]+=numLetras;
	kEstrella[1][1] = (C[1][1]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[1][1] < 0) kEstrella[1][1]+=numLetras;
	kEstrella[1][2] = (C[2][1]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[1][2] < 0) kEstrella[1][2]+=numLetras;
	kEstrella[2][0] = (C[0][2]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[2][0] < 0) kEstrella[2][0]+=numLetras;
	kEstrella[2][1] = (C[1][2]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[2][1] < 0) kEstrella[2][1]+=numLetras;
	kEstrella[2][2] = (C[2][2]*invDetK) % numLetras; if(kEstrella[2][2] < 0) kEstrella[2][2]+=numLetras;

	for(int i=0; i<cad.length(); i+=sizeK){
		int x,y,z;
		x = indexAlfabeto(salida[i]); //printf("salida[%d] => [%d](%c)\n",i,x,Alfabeto[x]);
		y = indexAlfabeto(salida[i+1]); //printf("salida[%d] => [%d](%c)\n",i+1,y,Alfabeto[y]);
		z = indexAlfabeto(salida[i+2]); //printf("salida[%d] => [%d](%c)\n",i+2,y,Alfabeto[z]);
		for (int j = 0; j < sizeK; j++){
			int caracter = (x*kEstrella[j][0] + y*kEstrella[j][1] + z*kEstrella[j][2]) % numLetras;
			aux += Alfabeto[caracter];
		}
	}
	aux += '\0';
	ofstream archivoSalida2(NewPlaintext.c_str());
    archivoSalida2 << aux;
    archivoSalida2.close();
	cout << "Descifrado queda => \t" << aux << endl;
}

int main(){
	llenarAlfabeto();
	string nombrePlain,nombreCipher,nombreKey,nombreSalida;
	cout << "Nombre del archivo con el texto plano (Incluyendo extension): ";
	cin >> nombrePlain;
	cout << "Nombre del archivo con el texto cifrado (Incluyendo extension): ";
	cin >> nombreCipher;
	cout << "Nombre del archivo con la clave K (Incluyendo extension): ";
	cin >> nombreKey;
    cout << "Nombre del archivo con el texto DEScifrado (Incluyendo extension): ";
    cin >> nombreSalida;
	int len = cifrarHill(nombrePlain,nombreCipher,nombreKey);
	if( len == 0) return 0;
    descifrarHill(nombreCipher,nombreSalida,nombreKey);
	return 0;
}