Lisp 语言 密码学计算的最新实践

Lisp阿木 发布于 19 天前 6 次阅读

摘要：随着信息技术的飞速发展，密码学在保障信息安全方面扮演着至关重要的角色。Lisp 语言作为一种历史悠久且功能强大的编程语言，在密码学计算领域有着独特的应用。本文将探讨 Lisp 语言在密码学计算中的最新实践，包括加密算法的实现、密码分析以及安全协议的设计等方面。

一、

Lisp 语言自1958年诞生以来，一直以其独特的语法和强大的表达能力在人工智能、符号计算等领域占据重要地位。近年来，随着密码学研究的深入，Lisp 语言在密码学计算中的应用也越来越广泛。本文将从以下几个方面介绍 Lisp 语言在密码学计算中的最新实践。

二、Lisp 语言在加密算法实现中的应用

1. RSA 算法

RSA 算法是一种非对称加密算法，其安全性基于大整数的分解难度。以下是一个使用 Lisp 语言实现的 RSA 算法示例：

lisp
(defun gcd (a b)

  (if (zerop b) a

      (gcd b (mod a b))))



(defun extended-gcd (a b)

  (let ((old-r a) (new-r b) (old-s 1) (new-s 0) (old-t 0) (new-t 1))

    (loop

      (when (zerop new-r) (return (list old-s old-t)))

      (let ((q (floor old-r new-r)))

        (setf old-r new-r

              new-r (mod old-r new-r)

              old-s new-s

              new-s (- old-s ( q new-s))

              old-t new-t

              new-t (- old-t ( q new-t)))))))



(defun mod-exp (base exp mod)

  (let ((result 1))

    (loop for i from 1 to exp

          do (setf result ( result base)

                  base (mod ( base base) mod)))

    result))



(defun generate-keypair (p q)

  (let ((n ( p q)) (e 65537) (phi ( (- p 1) (- q 1)))

        (d (mod-exp e (- 1 phi) phi)))

    (list n e d)))



(defun encrypt (message n e)

  (mod-exp message e n))



(defun decrypt (ciphertext n d)

  (mod-exp ciphertext d n))

2. AES 算法

AES 算法是一种对称加密算法，具有很高的安全性。以下是一个使用 Lisp 语言实现的 AES 算法示例：

```lisp

(defun sub-byte (byte)

(let ((s-box (make-array 256 :initial-contents

'(0x63 0x7c 0x77 0x7b 0xf2 0x6b 0x6f 0xc5 0x30 0x01 0x67 0x2b 0xfe 0xd7 0xab 0x76

0xca 0x82 0xc9 0x7d 0xfa 0x59 0x47 0xf0 0xad 0xd4 0xa2 0xaf 0x9c 0xa4 0x72 0xc0

0xb7 0xfd 0x93 0x26 0x36 0x3f 0xf7 0xcc 0x34 0xa5 0xe5 0xf1 0x71 0xd8 0x31 0x15

0x04 0xc7 0x23 0xc3 0x18 0x96 0x05 0x9a 0x07 0x12 0x80 0xe2 0xeb 0x27 0xb2 0x75

0x09 0x83 0x2c 0x1a 0x1b 0x6e 0x5a 0xa0 0x52 0x3b 0xd6 0xb3 0x29 0xe3 0x2f 0x84)))

(aref s-box (mod byte 256))))

(defun inv-sub-byte (byte)

(let ((inv-s-box (make-array 256 :initial-contents

'(0x52 0x09 0x6a 0xd5 0x30 0x36 0xa5 0x38 0xbf 0x40 0xa3 0x9e 0x81 0xf3 0xd7 0xfb

0x7c 0xe3 0x39 0x82 0x9b 0x2f 0xff 0x87 0x34 0x8e 0x43 0x44 0xc4 0xde 0xe9 0xcb

0x54 0x7b 0x94 0x32 0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95 0x0b 0x42 0xfa 0xc3 0x4e

0x08 0x2e 0xa1 0x66 0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2 0x49 0x6d 0x8b 0xd1 0x25

0x72 0xf8 0xf6 0x64 0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7 0x67 0x9a 0x76 0x2b 0xbe

0x39 0x83 0x8e 0x80 0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c 0x9d 0xef 0xff 0x3f 0xd6

0xe7 0x96 0x5b 0x17 0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81 0x1c 0xa9 0x68 0x6b 0x81

0x5a 0x51 0x46 0x23 0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55 0x94 0x32 0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee

0x4c 0x95 0x0b 0x42 0xfa 0xc3 0x4e 0x08 0x2e 0xa1 0x66 0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76

0x5b 0xa2 0x49 0x6d 0x8b 0xd1 0x25 0x72 0xf8 0xf6 0x64 0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4

0xa3 0xf7 0x67 0x9a 0x76 0x2b 0xbe 0x39 0x83 0x8e 0x80 0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a

0x55 0x8c 0x9d 0xef 0xff 0x3f 0xd6 0xe7 0x96 0x5b 0x17 0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19

0x8d 0x81 0x1c 0xa9 0x68 0x6b 0x81 0x5a 0x51 0x46 0x23 0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55

0x94 0x32 0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95 0x0b 0x42 0xfa 0xc3 0x4e 0x08 0x2e

0xa1 0x66 0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2 0x49 0x6d 0x8b 0xd1 0x25 0x72 0xf8

0xf6 0x64 0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7 0x67 0x9a 0x76 0x2b 0xbe 0x39 0x83

0x8e 0x80 0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c 0x9d 0xef 0xff 0x3f 0xd6 0xe7 0x96

0x5b 0x17 0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81 0x1c 0xa9 0x68 0x6b 0x81 0x5a 0x51

0x46 0x23 0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55 0x94 0x32 0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95

0x0b 0x42 0xfa 0xc3 0x4e 0x08 0x2e 0xa1 0x66 0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2

0x49 0x6d 0x8b 0xd1 0x25 0x72 0xf8 0xf6 0x64 0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7

0x67 0x9a 0x76 0x2b 0xbe 0x39 0x83 0x8e 0x80 0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c

0x9d 0xef 0xff 0x3f 0xd6 0xe7 0x96 0x5b 0x17 0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81

0x1c 0xa9 0x68 0x6b 0x81 0x5a 0x51 0x46 0x23 0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55 0x94 0x32

0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95 0x0b 0x42 0xfa 0xc3 0x4e 0x08 0x2e 0xa1 0x66

0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2 0x49 0x6d 0x8b 0xd1 0x25 0x72 0xf8 0xf6 0x64

0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7 0x67 0x9a 0x76 0x2b 0xbe 0x39 0x83 0x8e 0x80

0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c 0x9d 0xef 0xff 0x3f 0xd6 0xe7 0x96 0x5b 0x17

0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81 0x1c 0xa9 0x68 0x6b 0x81 0x5a 0x51 0x46 0x23

0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55 0x94 0x32 0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95 0x0b 0x42

0xfa 0xc3 0x4e 0x08 0x2e 0xa1 0x66 0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2 0x49 0x6d

0x8b 0xd1 0x25 0x72 0xf8 0xf6 0x64 0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7 0x67 0x9a

0x76 0x2b 0xbe 0x39 0x83 0x8e 0x80 0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c 0x9d 0xef

0xff 0x3f 0xd6 0xe7 0x96 0x5b 0x17 0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81 0x1c 0xa9

0x68 0x6b 0x81 0x5a 0x51 0x46 0x23 0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55 0x94 0x32 0xa6 0xc2

0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95 0x0b 0x42 0xfa 0xc3 0x4e 0x08 0x2e 0xa1 0x66 0x28 0xd9

0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2 0x49 0x6d 0x8b 0xd1 0x25 0x72 0xf8 0xf6 0x64 0x86 0x68

0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7 0x67 0x9a 0x76 0x2b 0xbe 0x39 0x83 0x8e 0x80 0x81 0x1f

0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c 0x9d 0xef 0xff 0x3f 0xd6 0xe7 0x96 0x5b 0x17 0x78 0x63

0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81 0x1c 0xa9 0x68 0x6b 0x81 0x5a 0x51 0x46 0x23 0x88 0x3d

0xa5 0x56 0x55 0x94 0x32 0xa6 0xc2 0x23 0x3d 0xee 0x4c 0x95 0x0b 0x42 0xfa 0xc3

0x4e 0x08 0x2e 0xa1 0x66 0x28 0xd9 0x24 0xb2 0x76 0x5b 0xa2 0x49 0x6d 0x8b 0xd1

0x25 0x72 0xf8 0xf6 0x64 0x86 0x68 0x98 0x16 0xd4 0xa3 0xf7 0x67 0x9a 0x76 0x2b

0xbe 0x39 0x83 0x8e 0x80 0x81 0x1f 0x21 0x99 0x2a 0x55 0x8c 0x9d 0xef 0xff 0x3f

0xd6 0xe7 0x96 0x5b 0x17 0x78 0x63 0x5c 0x58 0x19 0x8d 0x81 0x1c 0xa9 0x68 0x6b

0x81 0x5a 0x51 0x46 0x23 0x88 0x3d 0xa5 0x56 0x55 0x