Qt/C++ - Підручник 069. Шифрування XOR

Qt, cmake, XOR

XOR-шифрування - це застосування ключа через побітове, що виключає АБО до вихідного тексту. Механізм побитового виключає наступний:

Таким чином при виконанні виключає АБО завжди буде нульове значення, якщо змінні мали однакові значення.

Особливість XOR в тому, що однією і тією ж функцією можна зашифрувати дані, так і розшифрувати їх. Це простий метод шифрації даних, який може бути зламаний досить швидко за наявності досить великого зашифрованого тексту або великого словника паролів. Але це вже можна застосовувати для невеликого спочатку захисту даних.

У контексті Qt застосування XOR нічим не відрізняється від того, якби програма була написана без використання Qt. Питання тут в іншому, як правильно отримати дані для шифрації з об'єктів QString, наприклад, якщо текст вводився в QTextEdit.

Для цього напишемо програму, яка містить:

• QTextEdit, до якого буде введено текст, який буде зашифрований.
• QLineEdit, у який вводиться ключ шифрування.
• QPushButton, у слоті обробника натискання якого, буде виконуватися шифрація/дешифрація даних. Знову зазначу, що метод використовуватиметься той самий.

Програма буде виглядати так:

Структура проекту

Проект написаний з використанням CMake, тому структура буде такою:

• CMakeLists.txt
• main.cpp
• EncoderWidget.h
• EncoderWidget.cpp

Функція шифрування/дешифрування

Для реалізації шифрації/дешифрації необхідно:

• Наявність масиву char з вихідними даними
• Довжина масиву з вихідними даними
• Ключ у вигляді масиву char
• Довжина ключа
• А також масив із вихідними даними.

const char* input;
int inputLength;
const char* key;
int keyLength;

char output[inputLength];

for (int i = 0; i < inputLength + 1; ++i)
{
    output[i] = input[i] ^ key[i % keyLength + 1];
}

Слот обробник для виконання шифрації

Як говорилося, щоб зашифрувати текст, необхідно правильно витягти дані з полів введення. Для цього необхідно текст у вигляді рядка QString перевести до QByteArray , з якого витягти дані у вигляді const char*. А також забрати довжину цих даних.

Тут є один момент. Даний з QString в QByteArray перекладаються через використання методу toLatin1(), який приведе дані до таблиці ASCII, що призведе до псування даних, якщо текст був написаний на кирилиці. Тобто цей підхід до шифрації буде актуальним, якщо використовуються лише символи з таблиці ASCII, наприклад, для логіну та паролю.

void EncoderWidget::encodeDecode()
{

    const char* input = m_textEdit->toPlainText().toLatin1().data();
    int inputLength = m_textEdit->toPlainText().toLatin1().length();
    const char* key = m_keyLineEdit->text().toLatin1().data();
    int keyLength = m_keyLineEdit->text().toLatin1().length();

    char output[inputLength];

    for (int i = 0; i < inputLength + 1; ++i)
    {
        output[i] = input[i] ^ key[i % keyLength + 1];
    }

    m_textEdit->setText(QString::fromLatin1(output, inputLength));
}

Підсумок

Проект можна завантажити за наступним посиланням