Реализация алгоритма шифрования абсолютной стойкости на языке Delphi (Object Pascal)

Rudoysecurity — Wed, 18 Feb 2026 20:59:28 GMT

Реализация идеального алгоритма шифрования «Одноразовый блокнот» на языке программирования Delphi с использованием модулей BytesUtils, HardwareEntropy, MouseEntropyCollector

📌 Введение

Алгоритм шифрования «Одноразовый блокнот» (англ. One-time pad, сокращенно OTP) занимает особое место в истории криптографии. Впервые предложенный в 1917 году сотрудником компании AT&T Гилбертом Вернамом, он стал единственным известным методом шифрования, обеспечивающим абсолютную криптографическую стойкость при условии правильного применения, что независимо друг от друга подтвердили Владимир Александрович Котельников ("Основные положения автоматической шифровки", 1941 год) и Клод Элвуд Шеннон ("Математическая теория криптографии", 1945 год / "Теория связи в секретных системах", 1949 год). Суть алгоритма проста: каждый символ исходного текста складывается по модулю с соответствующим символом случайно сгенерированного ключа той же длины, причем ключ используется единожды и уничтожается после применения.

Несмотря на теоретическую непобедимость, реализация алгоритма сопряжена с рядом серьезных требований:

Ключевая длина должна совпадать с длиной шифруемого сообщения.
Ключ не должен иметь никакой связи с шифруемым сообщением.
Используемый ключ обязан быть истинно случайным (не сгенерированным каким-нибудь алгоритмом).
Повторное применение ключа или любой его части недопустимо.
Передача ключа должна осуществляться безопасным способом.

Именно соблюдение этих принципов превращает простую концепцию в практически реализуемую технологию, называемую "Совершенная зашифровка" (по определению Котельникова) или "Совершенная секретность" (по определению Шеннона).

⚙️ Технические средства реализации

Для успешной реализации алгоритма «Одноразовый блокнот» мы будем использовать специализированный инструментарий, разработанный Андреем Игоревичем Рудым (Rudoysecurity), состоящий из трех ключевых модулей:

✅ BytesUtils

Этот модуль предоставляет обширный арсенал функций для работы с байтами и битами, включая:

Преобразование данных между различными форматами (шестнадцатеричные строки, GUID, даты и др.)
Операции с битовыми массивами и динамическими массивами байтов
Функции шифрования и хеширования (например, XOR-шифрование с поддержкой HMAC-подписей)
Механизмы безопасного уничтожения данных из оперативной памяти (SecureErase)

Использование BytesUtils позволит нам легко манипулировать данными и обеспечивать безопасность хранения и передачи ключевой информации.

Источник: Rudoysecurity

✅ HardwareEntropy

Аппаратный генератор случайных чисел (HWRNG), построенный на специализированных инструкциях процессоров Intel и AMD (RDRAND и RDSEED), обеспечит нам необходимое качество случайности. Данный модуль поддерживает стандарты безопасности NIST SP 800-90A/B/C, FIPS 140-2 и ANSI X9.82, гарантирующие высочайший уровень качества и надежности генерируемых случайных данных.

Источник: Rudoysecurity

✅ MouseEntropyCollector

Дополнительный модуль, позволяющий повысить качество случайности за счёт человеческого фактора. Он собирает энтропию, основываясь на поведении пользователя (движения мыши, временные интервалы между действиями, состояние клавиш-модификаторов). Такая комбинация аппаратных и человеческих источников случайности создает надежный фундамент для генерации криптостойких ключей.

Источник: Rudoysecurity

🛠️ Практическая реализация

Процесс реализации алгоритма «Одноразовый блокнот» на Delphi с применением вышеуказанных модулей можно условно разделить на несколько этапов:

1. Генерация ключа

Генерация ключа выполняется следующим образом:

Сначала определяется размер ключа, совпадающий с размером шифруемого сообщения.
Затем производится сбор энтропии с использованием аппаратных возможностей (HardwareEntropy) и интерактивного участия пользователя (MouseEntropyCollector).
Полученная энтропия обрабатывается модулем BytesUtils для приведения её к нужному виду и формированию конечного ключа.

2. Шифрование данных

Сам процесс шифрования реализуется простым побитовым сложением по модулю 2 (операция XOR) исходного сообщения и полученного ключа. Здесь снова незаменимым помощником выступает модуль BytesUtils, предоставляющий удобные функции для выполнения подобных операций.

3. Хранение и уничтожение ключа

Особенное внимание уделяется хранению и последующему удалению ключа. Благодаря наличию механизма безопасного стирания данных (SecureErase из модуля BytesUtils), обеспечивается защита от возможных утечек информации.

🔐 Особенности и преимущества предлагаемого решения

Предлагаемая реализация обладает несколькими важными достоинствами:

Абсолютная криптостойкость при правильном применении.
Высокая скорость работы благодаря оптимизации модулей и использованию аппаратных инструкций.
Гибкая настройка уровня безопасности путём комбинирования аппаратных и интерактивных методов генерации случайности.
Полноценная интеграция с современными требованиями информационной безопасности и соответствие международным стандартам.

📝 Заключение

Создание идеальной реализации алгоритма шифрования «Одноразовый блокнот» на языке программирования Delphi с использованием модулей BytesUtils, HardwareEntropy и MouseEntropyCollector открывает широкие перспективы для разработки высокоэффективных и безопасных решений в сфере информационной безопасности. Предлагаемый подход сочетает в себе лучшие практики криптографии и современные технологические достижения, делая возможным создание продуктов, отвечающих самым жестким требованиям конфиденциальности и защиты данных.

💡 Данная публикация предназначена исключительно для ознакомительных целей и демонстрации технических возможностей модулей BytesUtils, HardwareEntropy, MouseEntropyCollector. Разработчики обязаны помнить о важности соблюдения законодательства в сфере регуляции криптографии и этики при использовании подобных технологий шифрования.

Hash calculator

Rudoysecurity — Wed, 21 May 2025 21:22:14 GMT

HashCalc

(Hash calculator)

Прикладное программное обеспечение для 32-разрядных и 64-разрядных операционных систем семейства Microsoft Windows, работает без инсталляции, может использоваться со съёмных (отчуждаемых) носителей. Поддерживаются безопасный алгоритм хеширования (Secure hash algorithm) тип 1 (SHA-1 (168 бит)) и тип 2 (SHA-2 (512/256 бит, 512/224 бит, 512 бит, 384 бит, 256 бит, 224 бит)), и устаревший MD-5 (128 бит).

Программа позволяет создавать криптографические контрольные суммы любых файлов и сохранять их значения в отдельные одноимённые файлы с расширением обозначающий алгоритм хеширования.

С целью контроля целостности кода файла позволяет проверять любые пары (файл с данными и одноимённый файл с криптографической контрольной суммой).

В режиме "Wizard" ("Мастер") программа создаёт документ на языке гипертекстовой разметки с одноимённым названием и расширением *.html, содержащий информацию о времени создания и размере в байтах проверяемого файла, таблицы значений контрольной криптографической суммы всех поддерживаемых функций хеширования.

Вкладка программы HMAC позволяет работать с кодами аутентификации сообщений, использующие функции хэширования с ключом (Hash message authentication code) по алгоритмам HMAC-MD5, HMAC-SHA1, HMAC-SHA-224, HMAC-SHA-256, HMAC-SHA-384, HMAC-SHA-512, HMAC-SHA-512/224, HMAC-SHA-512/256.