projet c++

// projet(essai final).cpp : Defines the entry point for the console application.
//

//****** la classe rsa_gmp.h *******
#include<iostream>
#include "stdafx.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <mpir.h>
#include <time.h>
using namespace std;


class Class_one {
private:
    string fichierSource;
    string fichierDest;
    int tailleBloc ;
public:
    Class_one();
    void PGCD (mpz_t ,mpz_t,mpz_t);
    void puissance(mpz_t,mpz_t,mpz_t,mpz_t);
    void test_primalite(mpz_t,mpz_t);
    void InitialiseRandom(gmp_randstate_t );
    void nextprime (mpz_ptr , mpz_srcptr ) ;
    void Genere_publicKey( mpz_t  ,mpz_t  , mpz_t ,gmp_randstate_t  );
    void Genere_privateKey (mpz_t  , mpz_t  , mpz_t ) ;
    void Genere_nbPremier( mpz_t , mpz_t , int , gmp_randstate_t  ) ;
    void chiffre_Msg( mpz_t , mpz_t , mpz_t , mpz_t );
    void dechiffre_Msg( mpz_t , mpz_t  , mpz_t , mpz_t );
    short int SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource);
    string DeTranscoder(mpz_t  );
    mpz_t Transcoder(string str) ;
    ~Class_one();
}


Class_one::Class_one(){

    this->fichierDest="";
    this->fichierSource="";
    this->tailleBloc=256;
};
Class_one::~Class_one(){};

void  Class_one::PGCD ( mpz_t resultat, mpz_t a , mpz_t b )
{
    mpz_t r , r1 ,r2;

    //intialiser les variables
    mpz_init( r );
    mpz_init( r1 );
    mpz_init( r2 );

    // affectation
    mpz_set (r , a ) ;
    mpz_set (r1 , b) ;

    while ( mpz_cmp_ui ( r1, 0) != 0)
    {
        mpz_mod ( r2, r, r1);
        mpz_set (r , r1 ) ;
        mpz_set (r1 , r2) ;
    }

    mpz_set (resultat , r) ;
    // liberer l'espace de variable
    mpz_clear( r );
    mpz_clear( r1 );
    mpz_clear( r2 );

}


void Class_one::puissance (mpz_t resultat ,mpz_t a, mpz_t e, mpz_t n)
{
    mpz_t temp,t,a_bis,e_bis ;
    // initialise la variable local
    mpz_init( temp );
    mpz_init( t );

    mpz_init( a_bis );
    mpz_set( a_bis , a );

    mpz_init( e_bis );
    mpz_set( e_bis , e );

    mpz_set_ui (temp , 1);

    while ( mpz_cmp_ui ( e_bis,0 )> 0)
    {
        mpz_mod_ui( t , e_bis , 2);
        if( mpz_cmp_ui( t , 0 ) != 0)
        {
            mpz_mul( temp , temp , a_bis);
            mpz_mod( temp , temp ,n );
        }
        mpz_mul(a_bis , a_bis, a_bis);
        mpz_mod ( a_bis, a_bis, n);

        mpz_tdiv_q_ui(e_bis,e_bis,2);
    }

    mpz_set( resultat , temp );
    // liberer l'espace utilisé
    mpz_clear( temp );mpz_clear(t);
    mpz_clear(a_bis );mpz_clear(e_bis );

}


/*
La test_primalite verifie si un nombre est premier,c'est une application
de Miller_Rabin
@ param long a, n( mod n)
@return 1 ou 0
*/
void Class_one::test_primalite ( mpz_t resultat , mpz_t n)
{
    mpz_t var ,p, e, m , i , k ,temp ;
    // initialiser les variables locals
    mpz_init(var) ;mpz_init(p) ;mpz_init(e) ;mpz_init( temp ) ;
    mpz_init( m) ;mpz_init( i) ;mpz_init( k) ;

    mpz_sub_ui ( m , n , 1);
    mpz_sub_ui ( e , n , 1);
    mpz_set_ui( var , 10 );

    mpz_set_ui ( k , 0 );
    mpz_mod_ui ( temp , e , 2);

    while ( mpz_cmp_ui ( temp , 0 )== 0)
    {
        mpz_tdiv_q_ui( e , e , 2);
        mpz_add_ui ( k , k , 1);
        mpz_mod_ui ( temp , e , 2);
    }

    Class_one::puissance( mpz_t p ,mpz_t var ,mpz_t  e , mpz_t n );

    if( mpz_cmp_ui ( p , 1) == 0)
    {
        mpz_set_ui( resultat , 1);
        return;
    }

    mpz_set_ui( i , 0);

    while( mpz_cmp ( i , k ) < 0)
    {
        if( mpz_cmp( p , m )== 0)
        {
            mpz_set_ui( resultat , 1);
            break ;
        }

        if( mpz_cmp_ui( p , 1 )== 0)
        {
            mpz_set_ui( resultat , 0);
            break ;
        }

        mpz_mul( p, p , p );
        mpz_mod( p , p , n) ;

        mpz_add_ui (i, i , 1);
    }


    // liberer l'espace utilisé par les variables locals
    mpz_init(var) ;mpz_init(p) ; mpz_init(e) ;mpz_init(temp) ;
    mpz_init( m) ;mpz_init( i) ;mpz_init( k) ;
}


// la fonction initializeRandom permet d,initialiser le generateur de nombre aleatoire
void Class_one::InitialiseRandom(gmp_randstate_t r_state )
{
    /* Initialisation de nombre aleatoire*/
    unsigned long int seed;
    seed = time(0);

    gmp_randinit_default (r_state);
    gmp_randseed_ui(r_state, seed);
}


// le nextprime permet de calculer le nombre premier suivant
void Class_one::nextprime (mpz_ptr p, mpz_srcptr t)
{
    mpz_t test ;
    mpz_init( test );
    mpz_add_ui (p, t, 13);

    void Class_one::test_primalite ( mpz_t test ,mpz_t  p);
    while (mpz_cmp_ui( test , 0)!= 1 )
    {
        mpz_add_ui (p, p, 13);
        void Class_one::test_primalite ( mpz_t test , mpz_t p);
    }

}



// la fonction genere_PK() permet de créer la clé public e

void Class_one:: Genere_publicKey( mpz_t e ,mpz_t p , mpz_t q ,gmp_randstate_t state )
{
    mpz_t a , b , c, r , y ,rand_Num;

    // initialiser les avriable locale
    mpz_init( a );
    mpz_init( b );
    mpz_init( c );
    mpz_init( y );
    mpz_init( r );
    mpz_init( rand_Num );

    mpz_sub_ui( a, p, 1 );
    mpz_sub_ui( b, q, 1 );

    mpz_mul( y, a, b );

    //Définition d'une valeur max de E.
    mpz_t max;
    mpz_init( max );
    mpz_set_str ( max , "97" ,0);

    mpz_urandomm( rand_Num, state, max );
    mpz_add_ui ( rand_Num , rand_Num , 3);
    mpz_mod(c,rand_Num,y);
    void Class_one::PGCD( mpz_t r , mpz_t c, mpz_t y);

    while (( mpz_cmp_ui( r,1 )!= 0) ||mpz_cmp( c ,max )>0 ||mpz_cmp_ui( c ,0) ==0 )
    {
        mpz_urandomm( rand_Num, state, max );
        mpz_add_ui ( rand_Num , rand_Num , 3);
        mpz_mod(c,rand_Num,y);
        void Class_one::PGCD( mpz_t r , mpz_t c, mpz_t y);
    }
    mpz_set( e ,c ) ;
    // effacer les espaces utilisées par les variables
    mpz_clear( a );mpz_clear( b );mpz_clear( y );mpz_clear( r );
    mpz_clear( rand_Num );mpz_clear( max );mpz_clear( c );


}



// La fonction genere_privateKey permet de determiner la clé public
// algorithme euclide etendu
void Class_one::Genere_privateKey (mpz_t d , mpz_t e , mpz_t phi)
{
    mpz_t e0,t0 , t , q, r, n0, temp ,temp2;

    // initialiser les variables
    mpz_init ( e0);mpz_init ( t0 );mpz_init ( t );mpz_init ( q );
    mpz_init ( r );mpz_init ( n0 );mpz_init ( temp );mpz_init ( temp2 );

    mpz_set_ui( t , 1) ;
    mpz_set ( n0 , phi );
    mpz_set ( e0 , e );
    mpz_tdiv_q( q , n0 , e0);
    mpz_mod ( r ,n0 , e0) ;

    while( mpz_cmp_ui ( r, 0) > 0)
    {
        mpz_mul( temp , q, t);
        mpz_sub( temp , t0, temp );

        if( mpz_cmp_ui ( temp , 0) >= 0)
        {
            mpz_mod ( temp , temp ,phi);
        }
        else
        {
            mpz_mod( temp , temp , phi);
        }

        mpz_set( t0 , t);
        mpz_set( t , temp);
        mpz_set( n0, e0);
        mpz_set( e0, r);
        mpz_tdiv_q( q , n0 , e0);
        mpz_mod ( r ,n0 , e0) ;

    }
    mpz_set ( d , t);
    // liberer l'espaces des variables
    mpz_clear( e0 );mpz_clear( t0 );mpz_clear( t );mpz_clear( q );
    mpz_clear( r );mpz_clear( n0 );mpz_clear( temp );mpz_clear( temp2 );
}




/*
La fonction Genere_nbPremier retourne les deux entiers P et Q
aleatoires et premiers
*/

void Class_one::Genere_nbPremier( mpz_t p, mpz_t q, int n, gmp_randstate_t state )
{
    //création de varaiable locale
    mpz_t rand, nb_aleatoire, max , min , varp , varq;

    // initialiser les variables
    mpz_init( rand ); mpz_init( nb_aleatoire ); mpz_init( max );
    mpz_init( min );mpz_init( varp );mpz_init( varq );

    // calcule du Borne Superieur
    mpz_ui_pow_ui( max, 2, n+1 );
    // calcule du borne inferieur
    mpz_ui_pow_ui( min, 2, n );

    // Génère un nombre compris entre 0 et max et le stocke dans rand. state initialise le générateur aléatoire.
    do
    {
        mpz_urandomm( rand, state, max );

    }while( mpz_cmp( rand, min) > 0 );
    // Vérifie que rand est supérieur à la borne inférieure
    void Class_one::nextprime ( mpz_ptr p ,mpz_srcptr  rand );

    // Génère un nombre Q compris entre 0 et max et le stocke dans rand. state initialise le générateur aléatoire.
    do
    {
        mpz_urandomm( nb_aleatoire, state, max );

    }while(( mpz_cmp( nb_aleatoire, min) > 0 )|| ( mpz_cmp ( p , q ) == 0));
    // Vérifie que rand est supérieur à la borne inférieure
    void Class_one::nextprime(mpz_ptr q ,mpz_srcptr  nb_aleatoire );

    // clear l'espace utilisé
    mpz_clear( nb_aleatoire );mpz_clear( rand );mpz_clear( max );
    mpz_clear( min );mpz_clear( varq );mpz_clear( varp );

}

// fonction de chiffrement de message
void Class_one::chiffre_Msg( mpz_t chiffre, mpz_t message , mpz_t e, mpz_t n)
{
    mpz_t cipher;
    mpz_t i;
    mpz_t temp;

    mpz_init(cipher);
    mpz_init(i);
    mpz_init(temp);
    mpz_set_si(cipher,1);

    void Class_one::puissance (mpz_t cipher ,mpz_t message,mpz_t  e,mpz_t  n);
    mpz_set(chiffre,cipher);

    mpz_clear(cipher);
    mpz_clear(temp);
}


// fonction dechiffrement de message
void Class_one:: dechiffre_Msg( mpz_t message2, mpz_t chiffre , mpz_t d, mpz_t n)
{
    mpz_t message;
    mpz_t i;
    mpz_t temp;

    mpz_init(message);
    mpz_init(i);
    mpz_init(temp);
    mpz_set(temp,chiffre);

    void Class_one::puissance ( mpz_t message,mpz_t temp ,mpz_t  d,mpz_t  n);
    mpz_set(message2,message);

    mpz_clear(message);
    mpz_clear(temp);
}

short int Class_one::SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource)
{
    FILE *f1;
    FILE *f2;
    f1=fopen(nomFichierSource.c_str(), "rb");
    f2=fopen(nomFichierDest.c_str(), "wb");

    if(f1==NULL || f2==NULL)
    {
        if (f1!=NULL)   fclose(f1);
        if (f2!=NULL)   fclose(f2);
        return -1;
    }

    fclose(f1);
    fclose(f2);
    this->fichierDest=""+nomFichierDest;
    this->fichierSource=""+nomFichierSource;
    return 0;
}
mpz_t Class_one::Transcoder(string str)/*
La méthode Transcoder : Cette méthode prend une chaine de caractères, puis la transforme en un nombre équivalent. Le nombre est égale à la somme du
code ascii dernier caractère, l’avant dernier multiplié par 256, l’avant avant dernier multiplié par 2562…etc
*/
{
    mpz_t Somme;
    mpz_t var;
    mpz_t M;
    mpz_t Mul;
    mpz_t resultat ;
    signed long long int i;
    //initialisation des variables
    mpz_init(Somme);mpz_init(var);
    mpz_init(Mul);
    mpz_init(resultat);

    //affectation
    mpz_set_ui(M,1);


    for(i=(signed long long int)(str.length()-1); i>=0; i--)
    {


        aux =(unsigned char)str[(unsigned int)i];//La classe string est composé de signed char
        void Class_one::puissance(mpz_t resultat ,mpz_t  256 , mpz_t i, mpzt n);
        mpz_mul(Mul,resultat,aux);
        mpz_add(Somme,Somme, Mul);
    }
    return Somme ;
    mpz_clear(Somme);mpz_clear(var);mpz_clear(Mul);mpz_clear(resultat);
}

string Class_one::DeTranscoder(mpz_t  msg)
/*La méthode DeTranscoder : En prenant un nombre en paramètre,
elle génère une chaine de caractères équivalente, le nombre va être divisé par 256 en concaténant la chaine
déjà trouvée et le caractère dont le code ascii est le reste de la division par 256.*/

{
    mpz_t div;
    mpz_t aux;
    mpz_t reste;
    string str;
    //initialiser les variables
    mpz_init(div);mpz_init(aux);mpz_init(reste);
    // affectation
    mpz_set(aux,msg);
    mpz_set_ui(div,256);
    while(aux.size()>1 || aux!=0)
    {
        aux=mpz_div(aux, div, reste);
        str=(char)reste + str;
    }
    return str;
    //liberer  les variables
    mpz_clear(div); mpz_clear(aux); mpz_clear(reste);
}


class Cryptage{
    void crypter_RSA();
}

// la fonction principal du rsa en mode Standard

void Cryptage::crypter_RSA()
{
    // Variable locales
    mpz_t p , q , e,d , n , phi , message,msg_chiffre,cipher ;
    int choix ;

    //initialiser les variables locales
    mpz_init(msg_chiffre);  mpz_init(cipher);
    mpz_init(e); mpz_init(n); mpz_init(p);
    mpz_init(q); mpz_init(d); mpz_init(phi);
    ;mpz_init( message);

    // initialisationn du generateur
    gmp_randstate_t state;
    Class_one::InitialiseRandom(gmp_randstate_t state);
    Class_one::Genere_nbPremier(mpz_t  p,mpz_tq ,mpz_t 512, gmp_randstate_t state);

    // la valeur de N
    mpz_mul ( n , p , q);

    // les variablesP et Q
    gmp_printf ("\n\n \t P \t: \t%Zd \n", p );
    gmp_printf ("\n\n \t Q \t: \t%Zd \n", q );

    // Generer la clé public
    Class_one::Genere_publicKey( mpz_t e, mpz_t p ,mpz_t q , gmp_randstate_t state);
    gmp_printf("\n\n \t clef pubic : \t%Zd \n",e);

    // Calculer la valeur de phi
    mpz_sub_ui( p , p , 1);
    mpz_sub_ui( q , q , 1);
    mpz_mul( phi , p , q) ;

    // genere la cle privee
    Class_one::Genere_privateKey (mpz_t d ,mpz_t e , mpz_t phi );
    gmp_printf("\n\n \t clef prive : \t%Zd \n",d);

    // set fichier
    short int index= Class_one::SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource);
    while (index!=0) {
    index= Class_one::SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource);
    }

    // le message a chiffre // le message a chiffre
    printf("\n\n\n\t Entrez le message a crypter: ");
    gmp_scanf("%Zd",&message);

    cout<<"entrer \n 1)crypter\ n2)decrypter "<<endl;
    cin>>choix;
    switch(choix)
    {
    case 1 :
    //dechiffrement du message
          unsigned long long int j,nbZero,m;
        FILE *f1;
        FILE *f2;
        string str;
        string str2="e";
        string str3;
        mpz_t  msg;
        if(fichierSource.length()<1) break ;
        f1=fopen(this->fichierSource.c_str(), "rb");
        f2=fopen(this->fichierDest.c_str(), "wb");
        fseek(f1,0,SEEK_SET);
        for(j=0,m=1, nbZero=0;j<8;j++,m*=256) nbZero+=fgetc(f1)*m;
        str2[0]=fgetc(f1);
        while(str2[0]!=EOF)
        {
            str=""+str2;
            for(j=1;j<this->tailleBloc_; j++)
            {
                str2[0]=fgetc(f1);
                str=str+ str2 ;
            }
            str2[0]=fgetc(f1);

            msg=Class_one::Transcoder(str);
            Class_one::CrypterDecrypter(mpz_t msg,mpz_t ,mpz_t ,mpz_t);

            if (str2[0]==EOF)
            {
                for(j=0;j<(this->tailleBloc - nbZero); j++)
                    fputc((int)str[j], f2);
            }
            else
                for(j=0;j<this->tailleBloc ; j++)   fputc((int)str[j], f2);
        }
        fclose(f1);
        fclose(f2);

    Class_one::dechiffre_Msg (mpz_t cipher, mpz_t msg_chiffre ,mpz_t d ,mpz_t n);
    gmp_printf("\n\n\t Le message dechiffre :\t%Zd\n\n",cipher);
    break ;

    case 2 :
    //chiffrement du message
    mpz_init_set_str(cipher, "1",0);
     unsigned long long int j,aux;
            FILE *f1, *f2;
            unsigned char c;
            unsigned long long int nbZero ;
            string str ;
            string str2="e";
            mpz_t  msg;

            if(fichierSource.length()<1) return -1;
            f1=fopen(this->fichierSource.c_str(), "rb");
            f2=fopen(this->fichierDest.c_str(), "wb");
            str2[0]=fgetc(f1);
            if (str2[0]==EOF) break ;
            fseek(f1, 0, SEEK_END);
            //fpos_t <==> long long int pour notre compilateur
            fgetpos(f1,(fpos_t *)&nbZero);
            nbZero=nbZero%this->tailleBloc;
            if(nbZero!=0) nbZero=this->tailleBloc - nbZero;

            aux=nbZero;
            for(j=0;j<8;j++)
            {
                c=aux%256;
                aux=aux/256;
                fputc(c,f2);
            }

            fseek(f1,0, SEEK_SET);
            str2[0]=fgetc(f1);
            while(str2[0]!=EOF)
            {
                str=""+str2;
                for(j=1;j<(this->tailleBloc); j++)
                {
                    str2[0]=fgetc(f1);
                    str=str+str2 ;
                }
                str2[0]=fgetc(f1);
                if(str2[0]==EOF)
                {
                    for(j=this->tailleBloc-nbZero; j< this->tailleBloc; j++)
                        str[j]=0;
                }
                /*for(j=str.length();j<this->tailleBloc_; j++)
                    str=str2+str;*/
                msg=Class_one::Transcoder(str);
                Class_one::chiffre_Msg(mpz_t msg , mpz_t msg  ,  mpz_t e  , mpz_t n );
                str=Class_one::DeTranscoder(msg);
                for(j=str.length();j<this->tailleBloc_; j++)
                        fputc((int)0, f2);
                for(j=0;j<str.length(); j++)
                        fputc((int)str[j], f2);
            }
            fclose(f1);
            fclose(f2);

    break ;
    }
    // liberer les variables locales
    mpz_clear(p); mpz_clear(q);
    mpz_clear(e);mpz_clear(phi);mpz_clear(n);
    mpz_clear(message);mpz_clear( msg_chiffre);


}
int main (){
    void Cryptage::crypter_RSA();


}