/// <summary>
/// 加密解密过程主函数
/// </summary>
/// <param name="data">输入数据</param>
/// <param name="key">输入密钥</param>
/// <param name="isEncrypt">true为加密，false为解密</param>
/// <returns>加密则输出密文，解密则输出明文</returns>
private Bitset Process(Bitset data, Bitset key, bool isEncrypt)
{
// 先生成子密钥
GenerateSubKeys(key);
// 初始置换
Bitset processingData = DataIP.Perform(data);
// 循环roundCount次，每轮调用轮函数
for (int i = 0; i < roundCount; ++i)
{
// 使用第i个subkey进行轮函数
// 加密和解密的区别仅仅是使用子密钥的顺序不同
processingData = RoundFunction.Process(processingData,
subKeys[isEncrypt ? i : roundCount - i - 1]);
//Console.WriteLine(i + " : " + processingData);
// 如果不是最后一轮，进行左右置换SW
if (i != roundCount - 1)
{
Bitset left = processingData.LeftHalf();
Bitset right = processingData.RightHalf();
processingData = Bitset.Join(right, left);
}
}
// 最后执行逆置换IP^(-1)
processingData = DataIPRev.Perform(processingData);
return(processingData);
}
/// <summary>
/// 生成子密钥（工作密钥）过程
/// </summary>
/// <param name="processingKey">输入密钥</param>
public void GenerateSubKeys(Bitset key)
{
subKeys = new Bitset[roundCount];
// 初始置换，64->56比特
Bitset processingKey = KeyIP.Perform(key);
//拆成左右两半各28比特
Bitset left = processingKey.LeftHalf();
Bitset right = processingKey.RightHalf();
// 循环roundCount次，生成子密钥（工作密钥）
for (int i = 0; i < roundCount; ++i)
{
//循环左移
left = left.ShiftLeft(ShiftArray[i]);
right = right.ShiftLeft(ShiftArray[i]);
//合并后用PC置换
subKeys[i] = SubKeyPC.Perform(Bitset.Join(left, right));
}
}
/// <summary>
/// 轮函数的主处理函数
/// </summary>
/// <param name="input">输入的64比特（包括Li-1与Ri-1）</param>
/// <param name="key">输入的子密钥</param>
/// <returns>输出的64比特（包括Li与Ri）</returns>
public Bitset Process(Bitset input, Bitset key)
{
//判断输入是否合法
if (input.Length != 64 || key.Length != 48)
{
throw new ArgumentException("输入不合法");
}
// 拆成两个32比特，Ri不动，Li进行处理
Bitset left = input.LeftHalf();
Bitset right = input.RightHalf();
// 计算轮函数f值，先R进行E矩阵置换，从32比特变为48比特：
Bitset f = EMatrix.Perform(right);
// 然后将f值与密钥相异或
f = f.Xor(key);
// 将值拆成8个6bit串，输入S盒
Bitset[] groups = f.SplitByLength(6);
for (int i = 0; i < 8; ++i)
{
// 进行S盒变换
groups[i] = S[i].Perform(groups[i]);
}
// 将f和成一个01串
f = Bitset.Join(groups);
// 再经过P盒坐标置换
f = PBox.Perform(f);
// 与L_(i-1)异或
f = f.Xor(left);
//输出结果，注意没有经过左右交换SW
return(Bitset.Join(f, right));
}
