documentation.md

Documentation du projet AES

Haskell

Dans ce document est présenté nos choix de code ainsi que des exemples expliquant le fonctionnement de notre programme

Fonctionnement AES

Les deux fonctions principales sont les suivantes, cipher_aes et invcipher_aes.

Les trois modes d'AES sont disponibles ! 128, 192 et 256 Pour changer de mode, il faut commenter et décommenter les bonnes lignes de constantes dans le fichier AesFunctions.hs (lignes 15 à 33)

Exemples pour AES-128:

cipher_aes : cipher_aes <plaintext> <cipher key>

cipher_aes "61626364656631323334353637383930" "6B6B6B6B65656565797979792E2E2E2E" 

39 62 8B CC 
C1 CD 48 E4 
5F DD B5 E8 
9C BF 9D 02

invcipher_aes : cipher_aes <ciphertext> <cipher key>

invcipher_aes "39628BCCC1CD48E45FDDB5E89CBF9D02" "6B6B6B6B65656565797979792E2E2E2E" 

61 62 63 64 
65 66 31 32 
33 34 35 36 
37 38 39 30

Note : les "lettres" représentant les caractères hedadécimaux doivent êtres en majuscules

Choix de la représentation des données

Nous avons plusieurs fonctions annexes autres que les fonctions de base d'aes :

Nous avons choisi de représenter les "words" d'aes en "ligne" pour plus de lisibilité. C'est a dire que les textes et clé sont codées w00 w10 w20 w30 w01 ...

Exemple avec une clé d'aes 128 :

On les "lis" en ligne en les convertissant en polynome de Z256Z (ici on garde la représentation hexadécimal pour une meillleure lisibilité)

[A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3, D4]

Le fonctionnement de l'extension de clé est donc un peu différent de la méthode de la documentation car nous partons d'un tableau vide que nous remplissons au fur et a mesure, à l'aide des fonctions putColumn et pickColumns qui, respectivement remplissent la matrice avec un "word" et qui les retirent

extract_round_key_from_key

Premet d'extraire une clé de trour de la clé étendue

Autres fonctions permettant l'affichage et la manipulation des élements

binToHex

Permet de transformer une liste de polynomes de Z256Z en une liste de caractères hexadécimaux. La fonction prend en plus un entier en paramètre qui reprèsente le nombre de word contenu dans la liste.

hexToBin

Permet de transformer une chaine de caractères hexacécimaux en liste de polynomes de Z256Z à l'aide de la fonction convertCaraToBin qui converti un char en polynôme

transpose

Permet de changer la position des polynomes dans la liste des polynômes pour avoir la même configuration que la documentation

Deuxième parite en C

Voici le fonctionnement et les modes de compilation possibles pour la parite c du projet.

AES sur un bloc

Compilation du main :

deux options pour compiler le main :

Simple AES

make main saes=1 -B

Codage simmple d'une state avec unterface utilisateur sur le terminal

make main test=1 -B

Ce mode de compilation execute la série de tests sur le programme aes

Codage de fichiers

Deux mode de codage des fichiers sont disponibles, le mode standard et le mode eval.

Mode standard
Le fichier est lu en ajoutant des zéros à la fin pour le completer de la taille d'une state, et le nombre de zéro rajoutés est placé comme valeur du dernier. Comme cela, lors du décodage, il suffit de récupérer cette valeur pour connaitre le nombre d'octets à retirer.

Mode éval
Ici, le fichier est lu sans prendre en compte la taille. On ajoute ensuite la taille du fichier sur les 4 premiers octets. On commplète alors avec des zero pour atteindre un multiple de 16 qui correspond à un nombre entier de state d'aes. C'est alors qu'on encode le résultat. Pour le décodage, c'est une fois tout décodé que l'on récupère la taille et récupérer le fichier d'origine.

Mode performance
Pour améliorer les performances, on peut ajouter perf=1 dans la commande make pour utiliser les instructions processeur aes.

Attention : librairie graphique
Si la librairie graphique n'est pas installée (gtk 3), il faut ajouter lib=1 pour compiler sans la librairie. De nombreux warnings peuvent apparaitre a la compilation, notamment sur des problèmes de type. Ceux-ci sont "normaux" ce sont des problèmes de cast entre les types des éléments graphique, qui sont nécessaires pour le bon fonctionnement de l'interface.

ECB

Différents modes, mode eval et mode normal :

make ecb_aes -B
make ecb_aes eval=1 -B

Usage : "mode" "path entree" "path sortie" "cle"
mode : "encode", "decode"

Permet d'encoder et de décoder un fichier en utilisant la méthode ecb.
Le mode eval place le taille du fichier sur les 4 premiers octects du fichier encodé. Sans ce mode, c'est le méthode standard qui est utilisée.

CBC

Différents modes, mode eval et mode normal :

make cbc_aes -B
make cbc_aes eval=1 -B

Usage : "mode" "path entree" "path sortie" "cle"
  mode : "encode", "decode"

Permet d'encoder et de décoder un fichier en utilisant la méthode ecb.
Le mode eval place le taille du fichier sur les 4 premiers octects du fichier encodé. Sans ce mode, c'est le méthode standard qui est utilisée.

Codage des bmp

Pour coder des images bmp et pouvoir les ouvrir une fois codées, il nous afut conserver l'en-tête du fichier identique pour la reconnaissance du fichier.

Nous utilisons alors un nouveau mode de compilation.

make bmp_aes -B
make cbc_aes eval=1 -B

Usage : "mode" "version" "path entree" "path sortie" "cle"
  mode : "encode", "decode"
  version : "ecb", "cbc"

C'est avec cette methode que l'on peut calculer l'entropie et observer le défaut de la méthode ecb, qui ne cache pas réelement les informations.

Interface graphique

Nous avons implémenté une interface graphique pour rendre plus facile les manipulations de fichiers et le gestion de tous les modes d'AES. Elle se compile comme il suit :

make graphic_aes -B
make cbc_graphic_aes eval=1 -B

Pulsieurs fonctionnalitées sont disponibles :

• Choix de fichier d'entrée et de sortie
• Deux modes d'entrée de clé d'encodage
• Choix du mode d'encryption (ECB ou CBC)
• Un mode l'encryption des fichiers BMP
• Un affichage des statistiques d'encryption

Entrée de la clé :

Deux options sont disponibles. Par défaut, l'utilisateur peut entrer un mot de passe de 100 caractère max pour l'encodage de ses fichiers. La clé sera le SHA256 du mot de passe et AES 256 sera utilisé.
Si la case HEXA est cochée, la clé entrée devra être en hexadécimal. Selon la taille de la clé, 32, 48 ou 64, le mode d'AES correspondant est choisi pour l'encodage.

Mode BMP

Si la case BMP est cochée, l'encodage garde l'en-tête du fichier bmp pour pouvoir l'ouvrir une fois codé pour visualiser la différence entre cbc et ecb.

Note :

Les boutons de séléction de la version aes ne sont pas fonctionnels, la version sera séléctionnée en fonction de la taille de la clé héxadécimale.