From 64d66e5c828d2c3a8ca402751ac6220d33bbe5ab Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: marius <marius@because-security.com>
Date: Wed, 31 May 2023 18:21:26 +0200
Subject: [PATCH] added facotrisation and inverse modulo code

---
 column_transposition.py | 67 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 fermat_factorisation.py | 16 ++++++++++
 mult_inv_phi.py         | 19 ++++++++++++
 multi_inv.py            |  7 +++++
 pollard_rho.py          | 23 ++++++++++++++
 5 files changed, 132 insertions(+)
 create mode 100644 column_transposition.py
 create mode 100644 fermat_factorisation.py
 create mode 100644 mult_inv_phi.py
 create mode 100644 multi_inv.py
 create mode 100644 pollard_rho.py

diff --git a/column_transposition.py b/column_transposition.py
new file mode 100644
index 0000000..5d3a247
--- /dev/null
+++ b/column_transposition.py
@@ -0,0 +1,67 @@
+# Entschlüsselung einer Spaltentransposition bzw. Erzeugung einer Spaltentransformation
+# gibt alle Varianten der Matrix aus (sofern möglich, aussser fuer 1 und Gesamtzahl)
+
+import numpy as np
+
+text = "Ml6,=o:3K1d81e1u49y3"
+
+# Test ob Laenge des Einganstextes keine Primzahl
+prim = len(text)
+nonprim_list = []
+for n in range(2, prim):
+    if prim % n == 0:
+        nonprim_list.append(n)
+
+if nonprim_list == []:
+    print("Die Zeichenlänge", prim, "ist eine Primzahl, daher keine Spaltentransformation möglich.")
+
+# leere Liste für Geheimtext
+t = [] * len(text)
+# wandle Geheimtext in Liste um
+for i in text:
+    t.append(i)
+
+
+# ermittle die Teiler der Buchstabenanzahl
+def get_factors(x):
+    # leere Liste fuer Faktoren
+    f = []
+    # durchlaufe Anzahl Buchstaben
+    for i in range(1, x + 1):
+        # wenn teilbar
+        if x % i == 0:
+            # erweitere Liste um Teiler
+            f.append(i)
+    return f
+
+
+# erstelle Matrix
+def get_matrix(t, f):
+    # entferne Wert 1 und Wert der Buchstabenanzahl
+    # 1 Spalte und 1 Zeile wird nicht dargestellt
+    f = f[1:]
+    f = f[:-1]
+    # fuer Anzahl Spalten
+    for col in f:
+        # leerer String fuer Darstellung
+        s = ""
+        # Zeilen = Anzahl / Spalten
+        row = int(len(t) / col)
+        print('\nSpalten:', col, ', Zeilen:', row)
+        # erstelle Matrix aus Liste
+        m = np.asarray(t).reshape(col, row).T
+        print('Matrix:')
+        # durchlaufe Anzahl der Zeilen
+        for r in range(row):
+            # Ausgabe der Spalteninhalte
+            for c in range(col):
+                print(m[r][c], end=" ")
+                s = s + m[r][c]
+            print()
+        # Ausgabe des moeglichen Klartextes
+        print('\nString:\n' + s)
+        print('\n-----')
+
+
+get_matrix(t, get_factors(len(text)))
+
diff --git a/fermat_factorisation.py b/fermat_factorisation.py
new file mode 100644
index 0000000..ef10af6
--- /dev/null
+++ b/fermat_factorisation.py
@@ -0,0 +1,16 @@
+import math
+import decimal
+
+
+def factorise(n):
+    x = math.ceil(math.sqrt(n))
+    y = x ** 2 - n
+    while not math.sqrt(y).is_integer():
+        x += 1
+        y = x ** 2 - n
+    return x + math.sqrt(y), x - math.sqrt(y)
+
+
+n = 1364593
+print("Die beiden Faktoren p und q lauten:", factorise(n))
+
diff --git a/mult_inv_phi.py b/mult_inv_phi.py
new file mode 100644
index 0000000..5f13fcf
--- /dev/null
+++ b/mult_inv_phi.py
@@ -0,0 +1,19 @@
+def extended_euclidean(a, b):
+    if a == 0:
+        return b, 0, 1
+    else:
+        g, x, y = extended_euclidean(b % a, a)
+        return g, y - (b // a) * x, x
+
+def mod_inverse(e, phi):
+    g, x, _ = extended_euclidean(e, phi)
+    if g != 1:
+        raise Exception('modular inverse does not exist')
+    else:
+        return x % phi
+
+e = 13
+phi = 1362240
+
+d = mod_inverse(e, phi)
+print(d)
diff --git a/multi_inv.py b/multi_inv.py
new file mode 100644
index 0000000..1dc0eb6
--- /dev/null
+++ b/multi_inv.py
@@ -0,0 +1,7 @@
+
+e = 13
+n = 1364593
+
+y = pow(e, -1, n)
+
+print(y)
\ No newline at end of file
diff --git a/pollard_rho.py b/pollard_rho.py
new file mode 100644
index 0000000..0e476c3
--- /dev/null
+++ b/pollard_rho.py
@@ -0,0 +1,23 @@
+#!/usr/bin/python
+import math
+
+
+def rho(n):
+    x = 3
+    y = 3
+    d = 1
+    while d<=1:
+        x = (x *  x + 23)  % n
+        y = (y *  y + 23)  % n
+        y = (y *  y + 23)  % n
+        d = math.gcd(x-y,n)
+    return d
+
+
+def main():
+    result = rho(1364593)
+    print(f"p = {result}")
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()
\ No newline at end of file