Den4ikDec.cpp

// ConsoleApplication1.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <fstream> 
#include <string>
#include <bitset> 
using namespace std;

bitset<8> rotate(std::bitset<8> b)
{
	bitset<8> result = b;
	bool buffer[2] = { b[0], b[1]};	// сохраняем младшие 2 бита (последние)
	result = result >> 2;
	result.set(3, buffer[0]);
	result.set(2, buffer[1]);
	return result;
}

string to_s(std::bitset<2> b)
{
	return b.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>();
}

bitset<8> read_transport(char c1, char c2)
{
	bitset<4> left = bitset<4>((int)c1 - 32);
	bitset<4> right = bitset<4>((int)c2 - 32);
	cout << c1 << " + " << c2 << " = " << (left.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>() + right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>()) << endl;
	return (bitset<8>)(left.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>() + right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>());
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	setlocale(LC_ALL, "Russian");//русская локаль

	string key_text;
	ifstream keyfile("key.txt");
	if (keyfile.is_open())
	{
		while (getline(keyfile, key_text))
		{
			cout << "Key: " << key_text << '\n';
		}
		keyfile.close();
	}
	bitset<8> key_char_1(key_text[0]);
	bitset<8> key_char_2(key_text[1]);
	cout << "Key: " << key_text << '\n';
	bitset<8> key[7];
	key[0] = (bitset<8>)(key_text[0]);
	key[1] = (bitset<8>)(key_text[1]);
	key[2] = (bitset<8>)(key_text[2]);
	key[3] = (bitset<8>)(key_text[3]);
	key[4] = key[2];
	key[5] = key[1];
	key[6] = key[0];
	cout << "Round keys: \n" << key[0] << endl << key[1] << endl << key[2] << endl << key[3] << endl << key[4] << endl << key[5] << endl << key[6] << endl;


	cout << "Source file: " << endl;
	string line;
	ifstream sourcefile("transport.txt");
	if (sourcefile.is_open())
	{
		while (getline(sourcefile, line))
		{
			cout << line << '\n';
		}
		sourcefile.close();
	}

	bitset<2> sub_table_1[4] = { 
		bitset<2>("10"), bitset<2>("11"), bitset<2>("00"), bitset<2>("01")
	};
	bitset<2> sub_table_2[4] = {
		bitset<2>("01"), bitset<2>("10"), bitset<2>("11"), bitset<2>("00")
	};
	bitset<2> sub_table_3[4] = {
		bitset<2>("00"), bitset<2>("10"), bitset<2>("11"), bitset<2>("01")
	};
	bitset<2> sub_table_4[4] = {
		bitset<2>("11"), bitset<2>("00"), bitset<2>("10"), bitset<2>("01")
	};


	char ch, lchar, rchar, new_left, new_right;
	bitset<8> buffer, left, right;
	bitset<2> sub_1, sub_2, sub_3, sub_4;
	ofstream dcrypt_file("decrypt.txt");
	fstream fin("transport.txt", fstream::in);
	int counter = 0;
	while (fin >> noskipws >> ch) {
		if (counter % 4 == 0) {
			// счтиываем первый символ
			lchar = ch;
			counter++;
			continue; // прыгаем на следующий шаг цикла
		}
		else if (counter % 4 == 1) {
			// счтиываем второй символ
			rchar = ch;
			counter++;
			left = read_transport(lchar, rchar);
			continue; // прыгаем на следующий шаг цикла
		}
		else if (counter % 4 == 2) {
			// счтиываем третий символ
			lchar = ch;
			counter++;
			continue; // прыгаем на следующий шаг цикла
		}
		else {
			// счтиываем четвертый символ
			rchar = ch;
			right = read_transport(lchar, rchar);
			counter++;
		}
		// имеем 7 раундов сети 
		//cout << "input: " << left << " + " << right << endl;
		for (int i = 0; i < 7; i++) {
			bitset<8> rkey = key[i]; // берем ключ
			buffer = left; // сохраняем левый блок
			left = right; // новый левый блок это старый правый блок
			// сумма по модулю 2
			//cout << "XOR" << endl;
			//cout << "rkey:  " << rkey << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			right = rkey ^ right;
			//cout << "result:" << right << endl;
			// сдвиг влево на 3 бита
			//cout << "rotate << 3" << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			right = rotate(right);
			//cout << "result:" << right << endl;
			// разбиваем блок на 4 блока по 2 бита
			//cout << "sub" << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			sub_1 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(0, 2));
			sub_2 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(2, 2));
			sub_3 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(4, 2));
			sub_4 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(6, 2));
			// выполняем замену по таблицам
			sub_1 = sub_table_1[(int)(sub_1.to_ulong())];
			sub_2 = sub_table_2[(int)(sub_2.to_ulong())];
			sub_3 = sub_table_3[(int)(sub_3.to_ulong())];
			sub_4 = sub_table_4[(int)(sub_4.to_ulong())];
			// собираем 8 битный блок
			right = (bitset<8>)(to_s(sub_1) + to_s(sub_2) + to_s(sub_3) + to_s(sub_4));
			//cout << "result:" << right << endl;
			// сумма по модулю два левого и правого блока
			//cout << "XOR" << endl;
			//cout << "left:  " << buffer << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			right = buffer ^ right;
			//cout << "result:" << right << endl;
			//cout << i << " round: " << left << " + " << right << endl;
		}
		// размен последнего рауда
		buffer = left;
		left = right;
		right = buffer;
		//cout << "output: " << left << " + " << right << endl;
		new_left = static_cast<unsigned char>(left.to_ulong()); // записываем результирующий левый блок
		dcrypt_file << new_left;
		new_right = static_cast<unsigned char>(right.to_ulong()); // записываем результирующий правый блок
		dcrypt_file << new_right;
	}
	dcrypt_file.close();
	std::cin.get();
	return 0;
}

Den4ikEnc.cpp

// ConsoleApplication1.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <fstream> 
#include <string>
#include <bitset> 
using namespace std;

bitset<8> rotate(std::bitset<8> b)
{
	bitset<8> result = b;
	bool buffer[2] = { b[0], b[1]};	// сохраняем младшие 2 бита (последние)
	result = result >> 2;
	result.set(3, buffer[0]);
	result.set(2, buffer[1]);
	return result;
}

string to_s(std::bitset<2> b)
{
	return b.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>();
}

void write_transport(bitset<8> block, ofstream& tr_file)
{
	bitset<4> left_half = (bitset<4>)(block.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>());
	bitset<4> right_half = (bitset<4>)(block.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(4));
	char lchar = static_cast<unsigned char>(32 + left_half.to_ulong());
	char rchar = static_cast<unsigned char>(32 + right_half.to_ulong());
	cout << block << " = " << lchar << " + " << rchar <<endl;
	tr_file << lchar;
	tr_file << rchar;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	setlocale(LC_ALL, "Russian");//русская локаль
	
	string key_text;
	ifstream keyfile("key.txt");
	if (keyfile.is_open())
	{
		while (getline(keyfile, key_text))
		{
			cout << "Key: " << key_text << '\n';
		}
		keyfile.close();
	}
	cout << "Key: " << key_text << '\n';
	bitset<8> key[7];
	key[0] = (bitset<8>)(key_text[0]);
	key[1] = (bitset<8>)(key_text[1]);
	key[2] = (bitset<8>)(key_text[2]);
	key[3] = (bitset<8>)(key_text[3]);
	key[4] = key[2];
	key[5] = key[1];
	key[6] = key[0];
	cout << "Round keys: \n" << key[0] << endl << key[1] << endl << key[2] << endl << key[3] << endl << key[4] << endl << key[5] << endl << key[6] << endl;

	bitset<2> sub_table_1[4] = { 
		bitset<2>("10"), bitset<2>("11"), bitset<2>("00"), bitset<2>("01")
	};
	bitset<2> sub_table_2[4] = {
		bitset<2>("01"), bitset<2>("10"), bitset<2>("11"), bitset<2>("00")
	};
	bitset<2> sub_table_3[4] = {
		bitset<2>("00"), bitset<2>("10"), bitset<2>("11"), bitset<2>("01")
	};
	bitset<2> sub_table_4[4] = {
		bitset<2>("11"), bitset<2>("00"), bitset<2>("10"), bitset<2>("01")
	};

	char ch, new_left, new_right, lchar, rchar;
	bitset<2> sub_1, sub_2, sub_3, sub_4;
	int counter = 0;
	bitset<8> buffer, left, right;
	ofstream crypt_file("encrypt.txt");
	ofstream tran_file("transport.txt");
	fstream fin("source.txt", fstream::in);
	std::string content((std::istreambuf_iterator<char>(fin)),
		(std::istreambuf_iterator<char>()));
	cout << "Source file: " << content << endl;
	cout << "length: " << content.length() << endl;
	if ((content.length() % 2) == 1) {
		content += " ";
	}
	for (int i = 0; i < content.length(); i++) {
		if (counter % 2 == 0) {
			// счтиываем первый символ
			left = bitset<8>(content[i]);
			counter++;
			continue; // прыгаем на следующий шаг цикла
		}
		else {
			right = bitset<8>(content[i]); // считываем второй символ (алгоритм 16 битный)
			counter++;
		}
		//cout << "input: " << left << " + " << right << endl;
		// имеем 7 раундов сети 
		for (int i = 0; i < 7; i++) {
			bitset<8> rkey = key[i]; // берем ключ
			buffer = left; // сохраняем левый блок
			left = right; // новый левый блок это старый правый блок
			// сумма по модулю 2
			//cout << "XOR" << endl;
			//cout << "rkey:  " << rkey << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			right = rkey ^ right; 
			//cout << "result:" << right << endl;
			// сдвиг влево на 3 бита
			//cout << "rotate << 3" << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			right = rotate(right); 
			//cout << "result:" << right << endl;
			// разбиваем блок на 4 блока по 2 бита
			//cout << "sub" << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			sub_1 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(0, 2));
			sub_2 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(2, 2));
			sub_3 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(4, 2));
			sub_4 = (bitset<2>)(right.to_string<char, string::traits_type, string::allocator_type>().substr(6, 2));
			// выполняем замену по таблицам
			sub_1 = sub_table_1[(int)(sub_1.to_ulong())];
			sub_2 = sub_table_2[(int)(sub_2.to_ulong())];
			sub_3 = sub_table_3[(int)(sub_3.to_ulong())];
			sub_4 = sub_table_4[(int)(sub_4.to_ulong())];
			// собираем 8 битный блок
			right = (bitset<8>)(to_s(sub_1) + to_s(sub_2) + to_s(sub_3) + to_s(sub_4));
			//cout << "result:" << right << endl;
			// сумма по модулю два левого и правого блока
			//cout << "XOR" << endl;
			//cout << "left:  " << buffer << endl;
			//cout << "right: " << right << endl;
			right = buffer ^ right;
			//cout << "result:" << right << endl;
			//cout << i << " round: " << left << " + " << right << endl;
		}
		// размен последнего рауда
		buffer = left;
		left = right;
		right = buffer;
		//cout << "output: " << left << " + " << right << endl;

		new_left = static_cast<unsigned char>(left.to_ulong()); // записываем результирующий левый блок
		crypt_file << new_left;
		new_right = static_cast<unsigned char>(right.to_ulong()); // записываем результирующий правый блок
		crypt_file << new_right;

		write_transport(left, tran_file); // записуем рез. левый блок в транспортном виде
		write_transport(right, tran_file); // записуем рез. правый блок в транспортном виде
	}
	crypt_file.close();
	tran_file.close();
	std::cin.get();
	return 0;
}