Java BigInteger內存不足，可能是由於長時間轉換

Question

我正在嘗試將此KeeLoq算法從C轉換為Java，但是我的解密方法似乎為Java的BigInteger使用了過多的內存。 我想知道是否存在與Java的BigInteger一起使用的等效操作。

index和bitVal變量的原始計算在下面注釋。

我用作示例的原始源代碼可以在這里找到： https : //github.com/franksmicro/Arduino/blob/master/libraries/Keeloq/Keeloq.cpp

任何幫助將非常感激。

package keeloq;

/**
 *
 * @author 
 */
import java.math.BigInteger;

public class KeeLoq {

    BigInteger _keyHigh, _keyLow, keyHigh, keyLow;
    int KeeLoq_code = 0x3A5C742E;
    BigInteger KeeLoq_NLF = new BigInteger(Integer.toString(KeeLoq_code));

    public KeeLoq() {
    }

    public KeeLoq(BigInteger keyHigh, BigInteger keyLow) {
        _keyHigh = keyHigh;
        _keyLow = keyLow;
    }

    public BigInteger bitRead(BigInteger x, int n) {
        BigInteger temp = x.shiftRight(n);
        return temp;
    }

    public BigInteger multiplyBig(BigInteger x, BigInteger n) {
        BigInteger temp = x.multiply(n);
        return temp;
    }

    public BigInteger Encrypt(BigInteger data) {
        BigInteger x = data;
        int keyBitNo;
        long index;
        long position1, position2, position3, position4, position5;
        BigInteger keyBitVal, bitVal;
        BigInteger b1, b2, b3, b4, b5;

        for (int r = 0; r < 528; r++) {
            keyBitNo = r & 63;
            if (keyBitNo < 32) {
                keyBitVal = bitRead(_keyLow, keyBitNo);
            } else {
                keyBitVal = bitRead(_keyHigh, keyBitNo - 32);
            }

            position1 = bitRead(x, 1).longValue() * 1;
            position2 = bitRead(x, 9).longValue() * 2;
            position3 = bitRead(x, 20).longValue() * 4;
            position4 = bitRead(x, 26).longValue() * 8;
            position5 = bitRead(x, 31).longValue() * 16;

            index = position1 + position2 + position3 + position4 + position5;
            System.out.println("the encrypted index is " + index);

            b1 = bitRead(x, 0);
            b2 = bitRead(x, 16);
            int intIndex = (int) index;
            b3 = bitRead(KeeLoq_NLF, intIndex);
            b4 = keyBitVal;

            bitVal = b1.xor(b2).xor(b3).xor(b4);
            BigInteger tempx = x.shiftRight(1);
            x = tempx.xor(bitVal);
                        //bitVal = bitRead(x,0) ^ bitRead(x, 16) ^ bitRead(KeeLoq_NLF,index) ^ keyBitVal;
            //x = (x>>1) ^ bitVal<<31;
        }
        return x;
    }

    BigInteger Decrypt(BigInteger data) {
        BigInteger x = data;
        int keyBitNo;
        long index;
        long position1, position2, position3, position4, position5;
        BigInteger keyBitVal, bitVal;
        BigInteger b1, b2, b3, b4, b5;

        for (int r = 0; r < 528; r++) {
            keyBitNo = (15 - r) & 63;
            if (keyBitNo < 32) {
                keyBitVal = bitRead(_keyLow, keyBitNo);
            } else {
                keyBitVal = bitRead(_keyHigh, keyBitNo - 32);
            }

            position1 = bitRead(x, 0).longValue() * 1;
            position2 = bitRead(x, 8).longValue() * 2;
            position3 = bitRead(x, 19).longValue() * 4;
            position4 = bitRead(x, 25).longValue() * 8;
            position5 = bitRead(x, 30).longValue() * 16;

            index = position1 + position2 + position3 + position4 + position5;

            System.out.println("The Decrypted index is " + index);

            b1 = bitRead(x, 31);
            b2 = bitRead(x, 15);
            int intIndex = (int) index;
            b3 = bitRead(KeeLoq_NLF, intIndex);
            b4 = keyBitVal;

            bitVal = b1.xor(b2).xor(b3).xor(b4);
            BigInteger tempx = x.shiftLeft(1);
            x = tempx.xor(bitVal);


            //index = 1 * bitRead(x,0) + 2 * bitRead(x,8) + 4 * bitRead(x,19) + 8 * bitRead(x,25) + 16 * bitRead(x,30);
            // bitVal = bitRead(x,31) ^ bitRead(x, 15) ^ bitRead(KeeLoq_NLF,index) ^ keyBitVal;
            //   x = (x<<1) ^ bitVal;


        }
        return x;
    }

    public static void main(String[] args) {
        BigInteger highKey = new BigInteger(Integer.toString(66));
        BigInteger lowKey = new BigInteger(Integer.toString(35));
        KeeLoq KeeLoq_file = new KeeLoq(highKey, lowKey);
        System.out.println("The KeeLoq Code is " + KeeLoq_file.KeeLoq_code);
        BigInteger EncryptedBigInt = KeeLoq_file.Encrypt(KeeLoq_file.KeeLoq_NLF);
        System.out.println("The Encrypted BigIntegerValue is " + EncryptedBigInt);
        System.out.println("The Encrypted integer value is " + EncryptedBigInt.intValue());
        BigInteger DecryptedBigInt = KeeLoq_file.Decrypt(EncryptedBigInt);
        System.out.println("The Decrypted BigIntegerValue is " + DecryptedBigInt);
        System.out.println("The Decrypted integer value is " + DecryptedBigInt.intValue());
    }

}

Answer 1

編輯：我想我明白了！ （或至少一部分）

問題至少部分在此行中：（首先錯了一行，對不起）

 int intIndex = (int) index;

當index足夠大時， (int) index將溢出到較大的負值。 猜猜當您將其傳遞給bitRead()時會發生什么？

現在，為什么這種溢出發生在Decrypt()而不是Encrypt() ，我不確定...等更多的休息后再看，但希望這是一個開始。

您可以通過使用-Xmx標志運行程序來增加可用的內存空間。 例如，要以最大4 GB的內存運行，您可以使用-Xmx4G

在Eclipse中，可以通過右鍵單擊文件進行設置，方法是轉到“屬性”->“運行/調試設置”->單擊啟動配置->“編輯”->“參數”選項卡->“ VM參數”->輸入標志。

如果Java的BigInteger類用盡了內存，我不確定如果數字真的那么大，那么使用任何其他任意精度庫會使您走得很遠。

Answer 2

您在bitRead函數中有一個錯誤：這是arduino的文檔：

語法bitRead（x，n）

參數x：要讀取的數字

n：要讀取的位，從最低有效（最右邊）位的0開始

返回該位的值（0或1）。

您的函數將返回較大的值，例如3824712。