Равносильная конвертация byte[] -> BigInteger -> byte[]

@Avalan4er · Регистрация: 30.11.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте. Пишу проект для дипломной работы по криптографии и в нем необходимо считывать из файла заданное количество байт, преобразовывать их в беззнаковое длинное число, шифровать и потом записывать в другой файл. Затем проводится обратная операция и исходный и полученный в результате этой операции файлы должны совпадать. Проблема в том что при преобразовании byte[] в BigInteger иногда получаются отрицательные числа, и при преобразовании из BigInteger в byte[] получаются не одинаковые массивы байт.
Помогите написать два метода конвертации из byte[] в BigInteger и BigInteger в byte[], так чтобы исходный и результирующий массив совпадали причем BigInteger должен быть всегда положительным.

Мои попытки:
№1:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
public ExtendedBigInteger(byte[] data)
{
    if (!data.Any())
        throw new ArgumentNullException();
 
    if (data.Last() != 0)
    {
        IsNegative = true;
        Array.Resize(ref data, data.Length +1);
        Value = new BigInteger(data);
    }
}
 
public byte[] ToByteArray()
{
    byte[] data = Value.ToByteArray();
    if (IsNegative)
    {
        Array.Resize(ref data, data.Length - 1);
    }
    return data;
}

№2:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
public UnsignedBigInteger(byte[] data, bool isNormalData)
{
    _initialDataLength = data.Length;
    if (!data.Any())
        throw new ArgumentNullException();
 
    if (data.Last() != 0)
    {
        IsNegative = true;
        Array.Resize(ref data, data.Length + 1);
        Value = new BigInteger(data);
    }
}
 
public byte[] ToByteArray(bool toNormalData)
{
    byte[] data = Value.ToByteArray();
 
    if (IsNegative)
    {
        Array.Resize(ref data, data.Length - 1);
    }
 
    if (_initialDataLength != null)
    {
        Array.Resize(ref data, _initialDataLength.Value);
    }
 
    return data;
}

Вот так я это тестировал:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
using (var stream = new FileStream(myFile, FileMode.Open, FileAccess.Read)) {
    byte[] buffer = new byte[32];
    using (var reader = new BinaryReader(stream))
    {
        for (int i = 0; i < stream.Length; i += bufferSize)
        {
            buffer = reader.ReadBytes(32);
 
            var bigValue = new ExtendedBigInteger(buffer);
            //var bigValue = new UnsignedBigInteger(buffer);
 
            var data = bigValue.ToByteArray();
 
            if (!buffer.SequenceEqual(data))
            {
                //Breakpoint - error
            }
        }
    }
}

P.S. Я задавал этот же вопрос на stackoverflow но там ответа не получил. Очень надеюсь на вашу помощь.

@insite2012 · 15.07.2015, 11:25

Avalan4er, вот первый велосипед, что мне пришел в голову. Может так вас устроит.

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
 
using System.Numerics;
using System.Threading;
using System.Globalization;
 
namespace ConsoleApplication1 {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Thread.CurrentThread.CurrentCulture = CultureInfo.InvariantCulture;
            byte[] inData = { 0xda, 0xde, 0x23, 0x97 };
            BigInteger b1 = BigInteger.Parse(string.Join("", inData.Select(d => d.ToString("d3")).ToArray()));
            string s1 = b1.ToString("0,0");
            byte[] outData = s1.Split(new char[]{','}).Select(s => byte.Parse(s)).ToArray();
        }
    }
}

@Avalan4er · 15.07.2015, 12:55 **[ТС]**

insite2012, попробовал потестить ваш вариант вот так

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
static void Main(string[] args)
        {
            var bufferSize = 32;
            var myFile = @"C:\myFile.jpg";
            Thread.CurrentThread.CurrentCulture = CultureInfo.InvariantCulture;
            using (var stream = new FileStream(myFile, FileMode.Open, FileAccess.Read))
            {
                using (var reader = new BinaryReader(stream))
                {
                    while (stream.Position < stream.Length)
                    {
                        var buffer = reader.ReadBytes(bufferSize);
                        BigInteger b1 = BigInteger.Parse(string.Join("", buffer.Select(d => d.ToString("d3")).ToArray()));
                        string s1 = b1.ToString("0,0");
                        byte[] outData = s1.Split(new char[] { ',' }).Select(s => byte.Parse(s)).ToArray();
 
                        if(b1.Sign == -1)
                        {
 
                        }
 
                        if(!buffer.SequenceEqual(outData))
                        {
 
                        }
                    }
                }
            }
        }

Входной и выходной массивы изредка отличаются первым байтом. В исходном он присутствует и равен нулю, а в выходном его нет.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Обработчик клика мыши в браузере ПК и касания экрана в браузере на мобильном устройстве 8Observer8 02.02.2026 Содержание блога Для начала пошагово создадим рабочий пример для подготовки к экспериментам в браузере ПК и в браузере мобильного устройства. Потом напишем обработчик клика мыши и обработчик. . .	Философия технологии iceja 01.02.2026 На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf 8Observer8 01.02.2026 Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .	SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .	SDL3 для Android: Загрузка PNG с альфа-каналом с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .