Проектирование и разработка информационных систем

ops_aes.h 
void ops_data_init_aes(struct ops_data *ops, int key_length); 
ops_des.h 
void ops_data_init_des(struct ops_data *ops); 
Инициализация ops_data для работы с алгоритмом DES. В данном случае длина ключа 
фиксирована — 56 бит. Но есть возможность изменить количество раундов шифрования. 
В случае DES биты ключа идут не совсем подряд. Из каждого байта ключа 
используется только первых семь бит, таким образом, 56 битовый ключ хранится в 64-
битовой последовательности. Эта особенность учтена при реализации функций генерации 
текста, получения, установки бита, печати и копировании данных: 
allocate, random, get_bit, set_bit, print, copy. 
Муравьиный алгоритм. В заголовочном файле ant.h определены основные параметры и 
функции для работы муравьиного алгоритма. 
Реализована структура постоянных параметров алгоритма, которые устанавливаются для 
работы муравьиного алгоритма struct ant_cfg. Переменные, определенные в структуре: 
alpha, beta 
эмпирические 
коэффициенты, 
используемые 
для 
вычисления
вероятностей 
переходов муравья по формуле (2-2), значение 
«феромона». 
gamma 
значение фитнесс-функции, при достижении которого 
считается, что найден оптимальный ключ 
delta 
заданное значение (от 0 до 1), используется для установки 
значения бита. Для всех оптимальных ключей суммируются 
значения бит. Сумма делится на количество оптимальных 
ключей. Если для определенных бит полученное значение 
больше
биты фиксируются в ключе. 

---

124 
rho 
коэффициент, применяемый для определения испарения 
феромонов от 0 до 1 [3-2-2] 
kappa 
количество найденных оптимальных ключей, после 
которого
включается алгоритм фиксации бит, см. 
delta 
Следующая структура, управляющая работой муравьиного алгоритма struct ant. 
В структуре определены параметры и функции: 
struct ops_data *ops; 
операции с ключами 
struct gen_cfg 
*cfg;
дополнительные параметры муравьиного 
алгоритма 
int 
rounds; количество раундов работы алгоритма 
int 
iterations; 
количество итераций в раунде 
int 
ant_count; 
количество муравьев в итерации 
void 
*orig_text;
известный текст 
void 
*orig_cipher;
шифрованный текст, полученный из 
orig_text 
int 
optimum_keys; количество найденных оптимальных ключей 
int 
*optimum_keys_stat;
сохраняется статистика полученная для 
оптимальных ключей. Значения 
данного параметра
используется 
при 
определении возможности 
фиксации 
битов ключа 
void 
*best_iteration_key;
наилучший 
ключ 
полученный 
при 
выполнении 
итерации 
void 
*test_key;
тестируемый ключ 
void 
*test_cipher;
текст шифрованный тестируемым ключом 
double 
*tau;
данные о количестве феромона на всех 
путях
муравьев, 
обновляются 
при 
каждой итерации, см. 
формулу (4) 
int 
*known_bit;
известные биты ключа 
double 
best_round_fitness; 
лучшее 
значение 
фитнесс-функции, 
полученное по 
результатам выполнении раунда 
void 
*best_round_key;
наилучший 
ключ 
полученный 
при 
выполнении 
раунда 
void 
(*tau_init)(struct ant *p); 
функция распределения феромона на начальном этапе 
работы 
каждого раунда (по умолчанию феромоны распределяются 
случайным образом) 
double 
(*fitness)(struct ant *p, void *key);
функция, реализующая вычисление фитнесс-функции (по 
умолчанию отношение количество совпадающих 
бит в
шифрованном тексте и тексте шифрованным 
тестируемым 
ключом к длине ключа) 
void 
*priv; переменная может быть использована для передачи
дополнительных данных алгоритма (используется 

---

125 
например в
ANT_DES, 
для 
передачи 
дополнительной 
информации функции 
tau_init) 
Функция формирования начальных параметров алгоритма, инициализация алгоритма 
int ant_iteration_init (struct ant_iteration *p, struct ant_data_ops *ops, 
struct ant_const *ant_const, void *orig_text, 
void *orig_cipher, int rounds, int iterations,
int ant_count, void *tau_cfg,
void (*tau_init)(struct ant_iteration *p)); 
Запуск алгоритма осуществляется в функции void ant_run(struct ant *p). 
После завершения работы алгоритма освобождение памяти происходит в функции void