KeeLoq - GitLite

KO | EN

gitlite — search

#react #typescript #go #android #machine-learning #deep-learning #nodejs #windows #awesome #cli #security #mcp #openai #open-source

KeeLoq

(★ 116)

C implementation of KeeLoq algorithm, equipped with a function to generate algebraic equations of KeeLoq over GF(2)

파일 탐색기

최종 버전 다운로드 (.zip)

- __init__.py
- groebner_solver.py
- polygen.c
- polygen.h
- sat_solver.py
- KeeLoq-Decryption.emf
- KeeLoq-Decryption.pdf
- KeeLoq-Decryption.svg
- KeeLoq-Encryption.emf
- KeeLoq-Encryption.pdf
- KeeLoq-Encryption.svg
.gitignore
keeloq.c
keeloq.h
LICENSE
main.c
makefile
README.md
requirements.txt
speed.c
speed.h

# 설치 가이드

1. 코드 내려받기

git clone https://github.com/hadipourh/KeeLoq

깃허브에서 프로젝트 코드 전체를 내 컴퓨터로 내려받습니다.

cd KeeLoq

방금 내려받은 프로젝트 폴더 안으로 이동합니다.

2. 공식 설치 스크립트

쉬움 추천

사전 준비물

Python 3 pip 명령어를 쓰려면 Python이 필요합니다.

pip install passagemath-standard python-sat pycryptosat

PyPI에 배포된 패키지를 바로 설치합니다. 소스 클론이 필요 없습니다.

✅ 설치 후 새 터미널을 열고, 프로그램의 버전 확인 명령(예: --version)으로 정상 설치됐는지 확인하세요.

이 레포의 README에 적힌 실제 명령어를 그대로 가져왔습니다.

3. Python

쉬움

사전 준비물

Git GitHub에서 프로젝트 코드를 내려받으려면 필요합니다.
Python 3 설치 시 'Add Python to PATH' 옵션을 꼭 체크하세요 (Windows).

pip install -r requirements.txt

requirements.txt 등에 명시된 파이썬 라이브러리를 설치합니다.

pip install passagemath-standard python-sat pycryptosat

PyPI에 배포된 패키지를 바로 설치합니다. 소스 클론이 필요 없습니다.

✅ 에러 메시지 없이 실행되고 터미널에 안내 문구가 출력되면 정상입니다.

이 레포의 README에 적힌 실제 명령어를 그대로 가져왔습니다.

4. Make

보통

사전 준비물

Git GitHub에서 프로젝트 코드를 내려받으려면 필요합니다.
Make Linux/macOS는 보통 기본 설치되어 있습니다. Windows는 별도 설치(예: MSYS2, WSL)가 필요합니다.

make

생성된 빌드 설정을 바탕으로 실제 컴파일을 진행해 실행 파일을 만듭니다.

make # Build the project

생성된 빌드 설정을 바탕으로 실제 컴파일을 진행해 실행 파일을 만듭니다.

make release # Build with optimizations (-O3)

생성된 빌드 설정을 바탕으로 실제 컴파일을 진행해 실행 파일을 만듭니다.

make speed # Build and run speed benchmark

생성된 빌드 설정을 바탕으로 실제 컴파일을 진행해 실행 파일을 만듭니다.

make polygen # Build and run equation generator

생성된 빌드 설정을 바탕으로 실제 컴파일을 진행해 실행 파일을 만듭니다.

✅ 에러 없이 끝나면 성공입니다. 생성된 실행 파일을 직접 실행해보세요.

이 레포의 README에 적힌 실제 명령어를 그대로 가져왔습니다.

// repository documentation

Was this content helpful?

★ 0 (0 ratings)

# KeeLoq

An implementation of KeeLoq in C programming language. Besides encryption and decryption functions, this implementation contains:

- Polynomial equation generator for KeeLoq over GF(2)
- Algebraic cryptanalysis attacks (Groebner basis and SAT-based key recovery)

## What is KeeLoq

KeeLoq is a proprietary block cipher owned by [Microchip](https://www.microchip.com/), and is used in remote key-less entry systems from several car manufacturers -such as [Chrysler](https://www.chrysler.com/), [Fiat](https://www.fiat.com/), [GM](https://www.gm.com/), [Honda](https://www.honda.com/), [Toyota](https://www.toyota.com/), [Volvo](https://www.volvocars.com/intl), [VW](https://www.vw.com/), [Jaguar](https://www.jaguar.com/index.html), [Iran Khodro](https://www.ikco.ir/en/), etc.- as well as for garage door openers. After the confidential specifications have been leaked on a Russian website [2] in 2006, several cryptanalysts have found substantial weaknesses in the design of the algorithm and the hardware on which it is implemented [1].

## KeeLoq Encryption

KeeLoq is a block cipher with a 64-bit key and a 32-bit block size. The cipher operates on two registers for 528 clock cycles to produce the ciphertext [1], based on the following shape:

![KeeLoq encryption algorithm)](https://raw.githubusercontent.com/hadipourh/KeeLoq/master/pictures/KeeLoq-Encryption.svg)

## KeyLoq Decryption

KeeLoq decryption algorithm operates on two registers for 528 rounds, to produce the plaintext for a given key and ciphertext, according to the following shape.

![KeeLoq encryption algorithm)](https://raw.githubusercontent.com/hadipourh/KeeLoq/master/pictures/KeeLoq-Decryption.svg)

## Building and Usage

### Building

```bash
git clone https://github.com/hadipourh/KeeLoq
cd KeeLoq
make
```

### Usage

The `keeloq` binary supports three modes:

```bash
./keeloq              # Demo encryption/decryption
./keeloq speed        # Run encryption speed benchmark
./keeloq polygen      # Generate polynomial equations (outputs to mqkeeloq.txt)
./keeloq --help       # Show usage information
```

### Makefile Targets

```bash
make              # Build the project
make release      # Build with optimizations (-O3)
make speed        # Build and run speed benchmark
make polygen      # Build and run equation generator
make clean        # Clean build artifacts
```

## Cryptanalysis

This project includes two algebraic attack implementations for key recovery:

### Requirements

Install Python dependencies:

```bash
pip install -r requirements.txt
```

Or install individually:

```bash
pip install passagemath-standard python-sat pycryptosat
```

### SAT-based Attack

Uses SAT solvers (CryptoMiniSat with native XOR support, or CaDiCaL/Glucose via PySAT) to recover the secret key.

```bash
python attacks/sat_solver.py --rounds 64 --pairs 1 --solver cryptominisat
python attacks/sat_solver.py --rounds 64 --pairs 1 --solver cadical
```

Options:

- `--rounds, -r`: Number of rounds (default: 64)
- `--pairs, -n`: Number of plaintext-ciphertext pairs (default: 1)
- `--solver`: SAT solver to use (`cryptominisat`, `cadical`, `glucose4`, `minisat22`)

The NLF encoding uses a minimized 14-clause CNF derived using [SboxAnalyzer](https://github.com/hadipourh/sboxanalyzer).

### Groebner Basis Attack

Uses passagemath to compute a Groebner basis of the polynomial system over GF(2).

```bash
python attacks/groebner_solver.py --rounds 32 --pairs 2
python attacks/groebner_solver.py --rounds 32 --pairs 2 --use-polygen
```

Options:

- `--rounds, -r`: Number of rounds (default: 32)
- `--pairs, -n`: Number of P/C pairs (default: 1)
- `--use-polygen, -p`: Use polygen equation format (with auxiliary variables)

### Running via Makefile

```bash
make sat          # Run SAT solver with default parameters
make groebner     # Run Groebner solver with default parameters
```

## Project Structure

```
KeeLoq/
├── keeloq.c/h        # Core cipher implementation
├── speed.c/h         # Speed benchmarking
├── main.c            # CLI interface
├── makefile          # Build system
├── requirements.txt  # Python dependencies
├── attacks/          # Cryptanalysis implementations
│   ├── polygen.c/h       # Polynomial equation generator (C)
│   ├── sat_solver.py     # SAT-based key recovery
│   └── groebner_solver.py # Groebner basis attack
└── pictures/         # Documentation images
```

## Test Vectors

```
key                | plaintext  | ciphertext 
0x5cec6701b79fd949 | 0xf741e2db | 0xe44f4cdf
0x5cec6701b79fd949 | 0x0ca69b92 | 0xa6ac0ea2                                
```

## References

[1]- [Robert R. Enderlein, S Vaudenay, P Sepehrdad. KeeLoq. EPFL, Semester Project 2010.](http://www.e7n.ch/data/e10.pdf)

[2]- [Code Hopping Decoder using a PIC16C56](http://keeloq.narod.ru/decryption.pdf)