Модуль BytesUtils представляет собой универсальный инструмент для работы с битами (TBits), динамическими массивами байтов (TBytes), потоками байтов (TBytesStream) и отдельными операциями над ними. Она разработана Андреем Игоревичем Рудым и активно использовалась с 2005 по 2025 годы. Ниже приведены основные функциональные возможности библиотеки и её потенциальные области применения.

Основные Функции Библиотеки

1. Работа с массивами байтов (TBytes)

• SplitBytesFast: разделение массива байтов на две половины (левую и правую).
• ConcatBytesFast: объединение двух массивов байтов в один.
• PKCS7Padding / PKCS7Unpadding: добавление/удаление стандартного padding-а согласно стандарту PKCS#7 для симметричного шифрования.
• ApplySBox: применение таблицы подстановок (S-box) к данным.
• CompareBytes: проверка эквивалентности двух массивов байтов.
• ROLByte, RORByte: выполнение циклических сдвигов левого и правого направления отдельно для каждого байта.
• ROLbytes, RORbytes: аналогичные функции для целевых массивов байтов целиком.
• NonlinearDistortion: функция для внесения нелинейных искажений путем комбинаций циклических сдвигов и XOR операций.
• CreateSBox, CreateInvSBox: создание прямого и обратного S-box’ов для симметричной криптографии.
• ValidateSBoxPair: проверка корректности пар прямого и обратного S-box’ов.
• MergeBytes: слияние двух массивов байтов.
• InverseBytesR, InverseBytesA: замена байтов по заранее подготовленным заменяющим таблицам (ABOX, RBOX).

2. Преобразование типов данных

• DateTimeToBytes, BytesToDateTime: конвертация формата дат-времени в массив байтов и обратно.
• BytesToHex, HexToBytes: преобразование массива байтов в HEX-представление и наоборот.
• GUIDToBytes, AllGUIDToByteArrays, AllGUIDToByteArraysBE: работа с глобально-уникальным идентификатором (GUID) и его компонентами.
• Number64ToBytes, NumberToBytes: методы для перевода целых чисел в массив байтов.
• SystemTimeToBytes, BytesToSystemTime: преобразование структур TSystemTime в массив байтов и обратно.

3. Генераторы случайных данных

• GenerateRandomBytes: генератор случайных байтов произвольного размера.
• GenerateKeystream: создание псевдослучайных ключей методом HMAC-SHA512 с расширением счётчиков.

4. Безопасность и очистка данных

• SecureErase: метод безопасной очистки массива байтов путём записи нулей и освобождения памяти.
• XORgamma: алгоритм шифрования данных посредством XOR-комбинации с генератором гаммы и вычисления HMAC подписи.

5. Управление ключами и таблицами подстановок

• InitializeMatrix: инициализирует специальную матрицу байтов для последующей трансформации данных.
• ProcessData: проводит обратимую обработку данных, используя циклические сдвиги и наложение матриц.

6. Вспомогательные функции

• WriteBytesToRegistry, ReadBytesFromRegistry: запись/чтение массива байтов в реестр Windows.
• BytesToBinaryString, BitsToString, BitsToBytes, BytesToBits: вспомогательные функции для преобразования данных между типами представлений (байты ↔ строки, байты ↔ биты).

Возможные области применения библиотеки

1. Криптоанализ и криптография

Методы для работы с массивами байтов широко используются в криптоаналитических целях, включая:

• реализацию классических симметричных алгоритмов шифрования (например, AES),
• защиту приложений от атак на уровне сети и файлов,
• тестирование уязвимых мест криптографического ПО.

2. Работа с сетевыми протоколами

Применение функций разделения и объединения массивов байтов удобно для анализа и обработки пакетов сетевого трафика, управления пакетами протоколов TCP/IP и UDP.

3. Архивация и сжатие данных

Реализованная функциональность поддерживает предварительную подготовку данных для архивации и сжатия, позволяя эффективно управлять данными на этапе предварительной подготовки.

4. Разработка защищённых API-интерфейсов

Функционал библиотек удобен для разработки интерфейсов RESTful-сервисов, обеспечивающих передачу защищенных данных, создавая механизмы аутентификации и защиты передаваемой информации.

5. Логгирование и хранение конфиденциальных данных

Использование метода SecureErase помогает безопасным образом удалять секретные ключи и приватные данные, минимизируя риски утечек информации.

Таким образом, библиотека BytesUtils является универсальной платформой для решения широкого спектра задач, связанных с работой с байтовыми данными, обеспечивая высокую производительность и безопасность в обработке данных.