Почему символы в моем шифровании RING-LWE меняются местами? ⇐ JAVA

[Anonymous]

Я разрабатываю приложение безопасного чата с использованием Ring-LWE для своего проекта по криптографии и ценным бумагам с использованием Java в среде клиент-сервер. На данный момент я реализовал логику совместного использования ключей, а также шифрования и дешифрования, однако символы заменяются местами.
Вот код и примеры выходных данных, которые я получаю:
Client.java с кодом Ring-LWE:

Код: Выделить всё

        class RingLWE {
private final int n = 512;
private final int q = 12289;
private final int scalingFactor = q / 256; //48

private int[] s;

public RingLWE() {
Random random = new Random();
s = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
s[i] = random.nextInt(3) - 1; // Coefficients in {-1, 0, 1}
}
}

// public key (a, b)
public int[][] generatePublicKey() {
Random random = new Random();
int[] a = new int[n];
int[] e = new int[n];
int[] b = new int[n];

// polynomial a
for (int i = 0; i < n; i++) {
a[i] = random.nextInt(q);
}

// error polynomial e
for (int i = 0; i < n; i++) {
e[i] = random.nextInt(3) - 1; // Coefficients in {-1, 0, 1}
}

// b = a * s + e mod q
b = polyAdd(polyMul(a, s), e);
for (int i = 0; i < n; i++) {
b[i] = modq(b[i]);
}

return new int[][]{a, b};
}

public int[] encryptByte(int message, int[] a, int[] b) {
Random random = new Random();

// polynomial r
int[] r = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
r[i] = random.nextInt(3) - 1; // Coefficients in {-1, 0, 1}
}

// error polynomials e1 and e2
int[] e1 = new int[n];
int[] e2 = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
e1[i] = random.nextInt(3) - 1;
e2[i] = random.nextInt(3) - 1;
}

// u = a * r + e1 mod q
int[] u = polyAdd(polyMul(a, r), e1);
for (int i = 0; i < n; i++) {
u[i] = modq(u[i]);
}

int[] m = new int[n];
m[0] = message;

// v = b * r + e2 + m * scalingFactor mod q
int[] scaledM = scalarMul(m, scalingFactor);
int[] v = polyAdd(polyAdd(polyMul(b, r), e2), scaledM);
for (int i = 0; i < n; i++) {
v[i] = modq(v[i]);
}

int[] ciphertext = new int[2 * n];
System.arraycopy(u, 0, ciphertext, 0, n);
System.arraycopy(v, 0, ciphertext, n, n);

return ciphertext;
}

public int decryptByte(int[] ciphertext) {
int[] u = new int[n];
int[] v = new int[n];
System.arraycopy(ciphertext, 0, u, 0, n);
System.arraycopy(ciphertext, n, v, 0, n);

// m' = v - u * s mod q
int[] us = polyMul(u, s);
int[] mPrime = polySub(v, us);
for (int i = 0; i < n; i++) {
mPrime[i] = modq(mPrime[i]);
}

int decryptedMessage = (int) Math.round((double) mPrime[0] / scalingFactor);
decryptedMessage = decryptedMessage % 256;
if (decryptedMessage < 0) decryptedMessage += 256;

return decryptedMessage;
}

// Polynomial multiplication modulo x^n + 1
private int[] polyMul(int[] a, int[] b) {
int[] result = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
long sum = 0;
for (int j = 0; j < n; j++) {
int index = (i - j) % n;
if (index <  0) index += n;
int sign = (((i - j) >= 0) ? 1 : -1);
sum += (long) sign * a[j] * b[index];
}
result[i] = modq((int) sum);
}
return result;
}

private int[] polyAdd(int[] a, int[] b) {
int[] result = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
result[i] = modq(a[i] + b[i]);
}
return result;
}

private int[] polySub(int[] a, int[] b) {
int[] result = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
result[i] = modq(a[i] - b[i]);
}
return result;
}

private int[] scalarMul(int[] a, int scalar) {
int[] result = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
result[i] = modq(a[i] * scalar);
}
return result;
}

private int modq(int x) {
int result = x % q;
if (result < 0) result += q;
return result;
}
}
}

Вывод:

• привет -> gelko
• help -> gekp

До сих пор я пытался увеличить скалярный коэффициент и коэффициенты ошибок, но это, похоже, не помогло.
Я знаю, что Ring-LWE — плохая идея для шифрования голоса и файлов в реальном времени. Это только для целей проекта.

Подробнее здесь: https://stackoverflow.com/questions/792 ... ng-swapped