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DES子密钥生成算法程序

发布时间:2022-09-26 09:21:23

㈠ des算法加密解密的实现

本文介绍了一种国际上通用的加密算法—DES算法的原理,并给出了在VC++6.0语言环境下实现的源代码。最后给出一个示例,以供参考。
关键字:DES算法、明文、密文、密钥、VC;

本文程序运行效果图如下:

正文:
当今社会是信息化的社会。为了适应社会对计算机数据安全保密越来越高的要求,美国国家标准局(NBS)于1997年公布了一个由IBM公司研制的一种加密算法,并且确定为非机要部门使用的数据加密标准,简称DES(Data Encrypton Standard)。自公布之日起,DES算法作为国际上商用保密通信和计算机通信的最常用算法,一直活跃在国际保密通信的舞台上,扮演了十分突出的角色。现将DES算法简单介绍一下,并给出实现DES算法的VC源代码。
DES算法由加密、解密和子密钥的生成三部分组成。

一.加密

DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密,最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图示如下:

DES算法加密过程
对DES算法加密过程图示的说明如下:待加密的64比特明文串m,经过IP置换后,得到的比特串的下标列表如下:

IP 58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7

该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)(f变换将在下面讲)输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为:

f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1,R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算,生成L2,R2…… 一共经过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果,L16是R15的直接赋值。

R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16一定要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串,经过置换IP-1后所得比特串的下标列表如下:
IP-1 40 8 48 16 56 24 64 32
39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30
37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28
35 3 43 11 51 19 59 27
34 2 42 10 50 18 58 26
33 1 41 9 49 17 57 25

经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e.。
下面再讲一下变换f(Ri-1,Ki)。
它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图所示:

对f变换说明如下:输入Ri-1(32比特)经过变换E后,膨胀为48比特。膨胀后的比特串的下标列表如下:

E: 32 1 2 3 4 5
4 5 6 7 8 9
8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17
16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25
24 25 26 27 28 29
28 29 30 31 32 31

膨胀后的比特串分为8组,每组6比特。各组经过各自的S盒后,又变为4比特(具体过程见后),合并后又成为32比特。该32比特经过P变换后,其下标列表如下:

P: 16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25

经过P变换后输出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)。
下面再讲一下S盒的变换过程。任取一S盒。见图:

在其输入b1,b2,b3,b4,b5,b6中,计算出x=b1*2+b6, y=b5+b4*2+b3*4+b2*8,再从Si表中查出x 行,y 列的值Sxy。将Sxy化为二进制,即得Si盒的输出。(S表如图所示)

至此,DES算法加密原理讲完了。在VC++6.0下的程序源代码为:

for(i=1;i<=64;i++)
m1[i]=m[ip[i-1]];//64位明文串输入,经过IP置换。

下面进行迭代。由于各次迭代的方法相同只是输入输出不同,因此只给出其中一次。以第八次为例://进行第八次迭代。首先进行S盒的运算,输入32位比特串。
for(i=1;i<=48;i++)//经过E变换扩充,由32位变为48位
RE1[i]=R7[E[i-1]];
for(i=1;i<=48;i++)//与K8按位作不进位加法运算
RE1[i]=RE1[i]+K8[i];
for(i=1;i<=48;i++)
{
if(RE1[i]==2)
RE1[i]=0;
}
for(i=1;i<7;i++)//48位分成8组
{
s11[i]=RE1[i];
s21[i]=RE1[i+6];
s31[i]=RE1[i+12];
s41[i]=RE1[i+18];
s51[i]=RE1[i+24];
s61[i]=RE1[i+30];
s71[i]=RE1[i+36];
s81[i]=RE1[i+42];
}//下面经过S盒,得到8个数。S1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8分别为S表
s[1]=s1[s11[6]+s11[1]*2][s11[5]+s11[4]*2+s11[3]*4+s11[2]*8];
s[2]=s2[s21[6]+s21[1]*2][s21[5]+s21[4]*2+s21[3]*4+s21[2]*8];
s[3]=s3[s31[6]+s31[1]*2][s31[5]+s31[4]*2+s31[3]*4+s31[2]*8];
s[4]=s4[s41[6]+s41[1]*2][s41[5]+s41[4]*2+s41[3]*4+s41[2]*8];
s[5]=s5[s51[6]+s51[1]*2][s51[5]+s51[4]*2+s51[3]*4+s51[2]*8];
s[6]=s6[s61[6]+s61[1]*2][s61[5]+s61[4]*2+s61[3]*4+s61[2]*8];
s[7]=s7[s71[6]+s71[1]*2][s71[5]+s71[4]*2+s71[3]*4+s71[2]*8];
s[8]=s8[s81[6]+s81[1]*2][s81[5]+s81[4]*2+s81[3]*4+s81[2]*8];
for(i=0;i<8;i++)//8个数变换输出二进制
{
for(j=1;j<5;j++)
{
temp[j]=s[i+1]%2;
s[i+1]=s[i+1]/2;
}
for(j=1;j<5;j++)
f[4*i+j]=temp[5-j];
}
for(i=1;i<33;i++)//经过P变换
frk[i]=f[P[i-1]];//S盒运算完成
for(i=1;i<33;i++)//左右交换
L8[i]=R7[i];
for(i=1;i<33;i++)//R8为L7与f(R,K)进行不进位二进制加法运算结果
{
R8[i]=L7[i]+frk[i];
if(R8[i]==2)
R8[i]=0;
}

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DES算法及其在VC++6.0下的实现(下)
作者:航天医学工程研究所四室 朱彦军

在《DES算法及其在VC++6.0下的实现(上)》中主要介绍了DES算法的基本原理,下面让我们继续:

二.子密钥的生成
64比特的密钥生成16个48比特的子密钥。其生成过程见图:

子密钥生成过程具体解释如下:
64比特的密钥K,经过PC-1后,生成56比特的串。其下标如表所示:

PC-1 57 49 41 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15
7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4

该比特串分为长度相等的比特串C0和D0。然后C0和D0分别循环左移1位,得到C1和D1。C1和D1合并起来生成C1D1。C1D1经过PC-2变换后即生成48比特的K1。K1的下标列表为:

PC-2 14 17 11 24 1 5
3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8
16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55
30 40 51 45 33 48
44 49 39 56 34 53
46 42 50 36 29 32

C1、D1分别循环左移LS2位,再合并,经过PC-2,生成子密钥K2……依次类推直至生成子密钥K16。
注意:Lsi (I =1,2,….16)的数值是不同的。具体见下表:

迭代顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
左移位数 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1

生成子密钥的VC程序源代码如下:

for(i=1;i<57;i++)//输入64位K,经过PC-1变为56位 k0[i]=k[PC_1[i-1]];

56位的K0,均分为28位的C0,D0。C0,D0生成K1和C1,D1。以下几次迭代方法相同,仅以生成K8为例。 for(i=1;i<27;i++)//循环左移两位
{
C8[i]=C7[i+2];
D8[i]=D7[i+2];
}
C8[27]=C7[1];
D8[27]=D7[1];
C8[28]=C7[2];
D8[28]=D7[2];
for(i=1;i<=28;i++)
{
C[i]=C8[i];
C[i+28]=D8[i];
}
for(i=1;i<=48;i++)
K8[i]=C[PC_2[i-1]];//生成子密钥k8

注意:生成的子密钥不同,所需循环左移的位数也不同。源程序中以生成子密钥 K8为例,所以循环左移了两位。但在编程中,生成不同的子密钥应以Lsi表为准。

三.解密

DES的解密过程和DES的加密过程完全类似,只不过将16圈的子密钥序列K1,K2……K16的顺序倒过来。即第一圈用第16个子密钥K16,第二圈用K15,其余类推。
第一圈:

加密后的结果

L=R15, R=L15⊕f(R15,K16)⊕f(R15,K16)=L15
同理R15=L14⊕f(R14,K15), L15=R14。
同理类推:
得 L=R0, R=L0。
其程序源代码与加密相同。在此就不重写。

四.示例
例如:已知明文m=learning, 密钥 k=computer。
明文m的ASCII二进制表示:

m= 01101100 01100101 01100001 01110010
01101110 01101001 01101110 01100111

密钥k的ASCII二进制表示:

k=01100011 01101111 01101101 01110000
01110101 01110100 01100101 01110010

明文m经过IP置换后,得:

11111111 00001000 11010011 10100110 00000000 11111111 01110001 11011000

等分为左右两段:

L0=11111111 00001000 11010011 10100110 R0=00000000 11111111 01110001 11011000

经过16次迭代后,所得结果为:

L1=00000000 11111111 01110001 11011000 R1=00110101 00110001 00111011 10100101
L2=00110101 00110001 00111011 10100101 R2=00010111 11100010 10111010 10000111
L3=00010111 11100010 10111010 10000111 R3=00111110 10110001 00001011 10000100
L4= R4=
L5= R5=
L6= R6=
L7= R7=
L8= R8=
L9= R9=
L10= R10=
L11= R11=
L12= R12=
L13= R13=
L14= R14=
L15= R15=
L16= R16=

其中,f函数的结果为:

f1= f2=
f3= f4=
f5= f6=
f7= f8=
f9= f10=
f11= f12=
f13= f14=
f15= f16=

16个子密钥为:

K1= K2=
K3= K4=
K5= K6=
K7= K8=
K9= K10=
K11= K12=
K13= K14=
K15= K16=

S盒中,16次运算时,每次的8 个结果为:
第一次:5,11,4,1,0,3,13,9;
第二次:7,13,15,8,12,12,13,1;
第三次:8,0,0,4,8,1,9,12;
第四次:0,7,4,1,7,6,12,4;
第五次:8,1,0,11,5,0,14,14;
第六次:14,12,13,2,7,15,14,10;
第七次:12,15,15,1,9,14,0,4;
第八次:15,8,8,3,2,3,14,5;
第九次:8,14,5,2,1,15,5,12;
第十次:2,8,13,1,9,2,10,2;
第十一次:10,15,8,2,1,12,12,3;
第十二次:5,4,4,0,14,10,7,4;
第十三次:2,13,10,9,2,4,3,13;
第十四次:13,7,14,9,15,0,1,3;
第十五次:3,1,15,5,11,9,11,4;
第十六次:12,3,4,6,9,3,3,0;

子密钥生成过程中,生成的数值为:

C0=0000000011111111111111111011 D0=1000001101110110000001101000
C1=0000000111111111111111110110 D1=0000011011101100000011010001
C2=0000001111111111111111101100 D2=0000110111011000000110100010
C3=0000111111111111111110110000 D3=0011011101100000011010001000
C4=0011111111111111111011000000 D4=1101110110000001101000100000
C5=1111111111111111101100000000 D5=0111011000000110100010000011
C6=1111111111111110110000000011 D6=1101100000011010001000001101
C7=1111111111111011000000001111 D7=0110000001101000100000110111
C8=1111111111101100000000111111 D8=1000000110100010000011011101
C9=1111111111011000000001111111 D9=0000001101000100000110111011
C10=1111111101100000000111111111 D10=0000110100010000011011101100
C11=1111110110000000011111111111 D11=0011010001000001101110110000
C12=1111011000000001111111111111 D12=1101000100000110111011000000
C13=1101100000000111111111111111 D13=0100010000011011101100000011
C14=0110000000011111111111111111 D14=0001000001101110110000001101
C15=1000000001111111111111111101 D15=0100000110111011000000110100
C16=0000000011111111111111111011 D16=1000001101110110000001101000

解密过程与加密过程相反,所得的数据的顺序恰好相反。在此就不赘述。

参考书目:
《计算机系统安全》 重庆出版社 卢开澄等编着
《计算机密码应用基础》 科学出版社 朱文余等编着
《Visual C++ 6.0 编程实例与技巧》 机械工业出版社 王华等编着

㈡ des密钥如何生成 java

package Encrypt;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import sun.misc.*;
/**
* 使用DES加密与解密,可对byte[],String类型进行加密与解密
* 密文可使用String,byte[]存储.
* 方法:
* void getKey(String strKey)从strKey的字条生成一个Key
* String getEncString(String strMing)对strMing进行加密,返回String密文
* String getDesString(String strMi)对strMin进行解密,返回String明文
* byte[] getEncCode(byte[] byteS)byte[]型的加密
* byte[] getDesCode(byte[] byteD)byte[]型的解密
*/
public class Encrypt{
private Key key;
private byte[] byteMi = null;
private byte[] byteMing = null;
private String strMi= "";
private String strM= "";
// 根据参数生成KEY
public void setKey(String strKey){
try{
KeyGenerator _generator = KeyGenerator.getInstance("DES");
_generator.init(new SecureRandom(strKey.getBytes()));
this.key = _generator.generateKey();
_generator=null;
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}

}
// 加密String明文输入,String密文输出
public void setEncString(String strMing){
BASE64Encoder base64en = new BASE64Encoder();
try {
this.byteMing = strMing.getBytes("UTF8");
this.byteMi = this.getEncCode(this.byteMing);
this.strMi = base64en.encode(this.byteMi);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{

this.byteMing = null;
this.byteMi = null;
}
}
//加密以byte[]明文输入,byte[]密文输出
private byte[] getEncCode(byte[] byteS){
byte[] byteFina = null;
Cipher cipher;
try
{
cipher = Cipher.getInstance("DES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
byteFina = cipher.doFinal(byteS);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
cipher = null;
}

return byteFina;
}
// 解密:以String密文输入,String明文输出
public void setDesString(String strMi){
BASE64Decoder base64De = new BASE64Decoder();
try
{
this.byteMi = base64De.decodeBuffer(strMi);
this.byteMing = this.getDesCode(byteMi);
this.strM = new String(byteMing,"UTF8");
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
base64De = null;
byteMing = null;
byteMi = null;
}

}
// 解密以byte[]密文输入,以byte[]明文输出
private byte[] getDesCode(byte[] byteD){
Cipher cipher;
byte[] byteFina=null;
try{
cipher = Cipher.getInstance("DES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
byteFina = cipher.doFinal(byteD);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
cipher=null;
}
return byteFina;
}
//返回加密后的密文strMi
public String getStrMi()
{
return strMi;
}
//返回解密后的明文
public String getStrM()
{
return strM;
}
}
*注意:因为我用的时候是作为后台的BEAN来调用的,所以没有写main函数,也就不能直接运行了。必须加一个main()函数才能做为一个完成的JAVA程序使用。一个很简单的 main()函数就ok了,不用我写在这里了吧?呵呵!

在WEB前台调用这个BEAN文件时的语句:
<jsp:useBean id="abc" scope="page" class="oaweb.Encrypt" />
//id="abc" 用来初始化一个对象
<%
//明文加密:
String key = “06”; //初始化密钥。
abc.setKey(key); //调用set函数设置密钥。
abc.setEncString(re[i][j]);//将要加密的明文传送给Encrypt.java进行加密计算。
String Mi=abc.getStrMi(); //调用get函数获取加密后密文。
%>
//变量Mi就是密文.
<%
//密文解密:
abc. setDesString(String Mi); //将要解密的密文传送给Encrypt.java进行解密计算。
String M=abc. String getStrM(); //调用get函数获取解密后明文。
%>
//变量M就是明文.

㈢ C# 如何由一个密钥生成生成子密钥

一.加密

DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密,最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图示如下:

DES算法加密过程
对DES算法加密过程图示的说明如下:待加密的64比特明文串m,经过IP置换后,得到的比特串的下标列表如下:

IP 58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7

该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)(f变换将在下面讲)输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为:

f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1,R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算,生成L2,R2…… 一共经过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果,L16是R15的直接赋值。

R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16一定要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串,经过置换IP-1后所得比特串的下标列表如下:
IP-1 40 8 48 16 56 24 64 32
39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30
37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28
35 3 43 11 51 19 59 27
34 2 42 10 50 18 58 26
33 1 41 9 49 17 57 25

经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e.。
下面再讲一下变换f(Ri-1,Ki)。
它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图所示:

对f变换说明如下:输入Ri-1(32比特)经过变换E后,膨胀为48比特。膨胀后的比特串的下标列表如下:

E: 32 1 2 3 4 5
4 5 6 7 8 9
8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17
16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25
24 25 26 27 28 29
28 29 30 31 32 31

膨胀后的比特串分为8组,每组6比特。各组经过各自的S盒后,又变为4比特(具体过程见后),合并后又成为32比特。该32比特经过P变换后,其下标列表如下:

P: 16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25

经过P变换后输出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)。
下面再讲一下S盒的变换过程。任取一S盒。见图:

在其输入b1,b2,b3,b4,b5,b6中,计算出x=b1*2+b6, y=b5+b4*2+b3*4+b2*8,再从Si表中查出x 行,y 列的值Sxy。将Sxy化为二进制,即得Si盒的输出。(S表如图所示)

至此,DES算法加密原理讲完了。在VC++6.0下的程序源代码为:

for(i=1;i<=64;i++)
m1[i]=m[ip[i-1]];//64位明文串输入,经过IP置换。

下面进行迭代。由于各次迭代的方法相同只是输入输出不同,因此只给出其中一次。以第八次为例://进行第八次迭代。首先进行S盒的运算,输入32位比特串。
for(i=1;i<=48;i++)//经过E变换扩充,由32位变为48位
RE1[i]=R7[E[i-1]];
for(i=1;i<=48;i++)//与K8按位作不进位加法运算
RE1[i]=RE1[i]+K8[i];
for(i=1;i<=48;i++)
{
if(RE1[i]==2)
RE1[i]=0;
}
for(i=1;i<7;i++)//48位分成8组
{
s11[i]=RE1[i];
s21[i]=RE1[i+6];
s31[i]=RE1[i+12];
s41[i]=RE1[i+18];
s51[i]=RE1[i+24];
s61[i]=RE1[i+30];
s71[i]=RE1[i+36];
s81[i]=RE1[i+42];
}//下面经过S盒,得到8个数。S1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8分别为S表
s[1]=s1[s11[6]+s11[1]*2][s11[5]+s11[4]*2+s11[3]*4+s11[2]*8];
s[2]=s2[s21[6]+s21[1]*2][s21[5]+s21[4]*2+s21[3]*4+s21[2]*8];
s[3]=s3[s31[6]+s31[1]*2][s31[5]+s31[4]*2+s31[3]*4+s31[2]*8];
s[4]=s4[s41[6]+s41[1]*2][s41[5]+s41[4]*2+s41[3]*4+s41[2]*8];
s[5]=s5[s51[6]+s51[1]*2][s51[5]+s51[4]*2+s51[3]*4+s51[2]*8];
s[6]=s6[s61[6]+s61[1]*2][s61[5]+s61[4]*2+s61[3]*4+s61[2]*8];
s[7]=s7[s71[6]+s71[1]*2][s71[5]+s71[4]*2+s71[3]*4+s71[2]*8];
s[8]=s8[s81[6]+s81[1]*2][s81[5]+s81[4]*2+s81[3]*4+s81[2]*8];
for(i=0;i<8;i++)//8个数变换输出二进制
{
for(j=1;j<5;j++)
{
temp[j]=s[i+1]%2;
s[i+1]=s[i+1]/2;
}
for(j=1;j<5;j++)
f[4*i+j]=temp[5-j];
}
for(i=1;i<33;i++)//经过P变换
frk[i]=f[P[i-1]];//S盒运算完成
for(i=1;i<33;i++)//左右交换
L8[i]=R7[i];
for(i=1;i<33;i++)//R8为L7与f(R,K)进行不进位二进制加法运算结果
{
R8[i]=L7[i]+frk[i];
if(R8[i]==2)
R8[i]=0;
}

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DES算法及其在VC++6.0下的实现(下)
作者:航天医学工程研究所四室 朱彦军

在《DES算法及其在VC++6.0下的实现(上)》中主要介绍了DES算法的基本原理,下面让我们继续:

二.子密钥的生成
64比特的密钥生成16个48比特的子密钥。其生成过程见图:

子密钥生成过程具体解释如下:
64比特的密钥K,经过PC-1后,生成56比特的串。其下标如表所示:

PC-1 57 49 41 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15
7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4

该比特串分为长度相等的比特串C0和D0。然后C0和D0分别循环左移1位,得到C1和D1。C1和D1合并起来生成C1D1。C1D1经过PC-2变换后即生成48比特的K1。K1的下标列表为:

PC-2 14 17 11 24 1 5
3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8
16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55
30 40 51 45 33 48
44 49 39 56 34 53
46 42 50 36 29 32

C1、D1分别循环左移LS2位,再合并,经过PC-2,生成子密钥K2……依次类推直至生成子密钥K16。
注意:Lsi (I =1,2,….16)的数值是不同的。具体见下表:

迭代顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
左移位数 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1

生成子密钥的VC程序源代码如下:

for(i=1;i<57;i++)//输入64位K,经过PC-1变为56位 k0[i]=k[PC_1[i-1]];

56位的K0,均分为28位的C0,D0。C0,D0生成K1和C1,D1。以下几次迭代方法相同,仅以生成K8为例。 for(i=1;i<27;i++)//循环左移两位
{
C8[i]=C7[i+2];
D8[i]=D7[i+2];
}
C8[27]=C7[1];
D8[27]=D7[1];
C8[28]=C7[2];
D8[28]=D7[2];
for(i=1;i<=28;i++)
{
C[i]=C8[i];
C[i+28]=D8[i];
}
for(i=1;i<=48;i++)
K8[i]=C[PC_2[i-1]];//生成子密钥k8

注意:生成的子密钥不同,所需循环左移的位数也不同。源程序中以生成子密钥 K8为例,所以循环左移了两位。但在编程中,生成不同的子密钥应以Lsi表为准。

三.解密

DES的解密过程和DES的加密过程完全类似,只不过将16圈的子密钥序列K1,K2……K16的顺序倒过来。即第一圈用第16个子密钥K16,第二圈用K15,其余类推。
第一圈:

加密后的结果

L=R15, R=L15⊕f(R15,K16)⊕f(R15,K16)=L15
同理R15=L14⊕f(R14,K15), L15=R14。
同理类推:
得 L=R0, R=L0。
其程序源代码与加密相同。在此就不重写。

四.示例
例如:已知明文m=learning, 密钥 k=computer。
明文m的ASCII二进制表示:

m= 01101100 01100101 01100001 01110010
01101110 01101001 01101110 01100111

密钥k的ASCII二进制表示:

k=01100011 01101111 01101101 01110000
01110101 01110100 01100101 01110010

明文m经过IP置换后,得:

11111111 00001000 11010011 10100110 00000000 11111111 01110001 11011000

等分为左右两段:

L0=11111111 00001000 11010011 10100110 R0=00000000 11111111 01110001 11011000

经过16次迭代后,所得结果为:

L1=00000000 11111111 01110001 11011000 R1=00110101 00110001 00111011 10100101
L2=00110101 00110001 00111011 10100101 R2=00010111 11100010 10111010 10000111
L3=00010111 11100010 10111010 10000111 R3=00111110 10110001 00001011 10000100
L4= R4=
L5= R5=
L6= R6=
L7= R7=
L8= R8=
L9= R9=
L10= R10=
L11= R11=
L12= R12=
L13= R13=
L14= R14=
L15= R15=
L16= R16=

其中,f函数的结果为:

f1= f2=
f3= f4=
f5= f6=
f7= f8=
f9= f10=
f11= f12=
f13= f14=
f15= f16=

16个子密钥为:

K1= K2=
K3= K4=
K5= K6=
K7= K8=
K9= K10=
K11= K12=
K13= K14=
K15= K16=

S盒中,16次运算时,每次的8 个结果为:
第一次:5,11,4,1,0,3,13,9;
第二次:7,13,15,8,12,12,13,1;
第三次:8,0,0,4,8,1,9,12;
第四次:0,7,4,1,7,6,12,4;
第五次:8,1,0,11,5,0,14,14;
第六次:14,12,13,2,7,15,14,10;
第七次:12,15,15,1,9,14,0,4;
第八次:15,8,8,3,2,3,14,5;
第九次:8,14,5,2,1,15,5,12;
第十次:2,8,13,1,9,2,10,2;
第十一次:10,15,8,2,1,12,12,3;
第十二次:5,4,4,0,14,10,7,4;
第十三次:2,13,10,9,2,4,3,13;
第十四次:13,7,14,9,15,0,1,3;
第十五次:3,1,15,5,11,9,11,4;
第十六次:12,3,4,6,9,3,3,0;

子密钥生成过程中,生成的数值为:

C0=0000000011111111111111111011 D0=1000001101110110000001101000
C1=0000000111111111111111110110 D1=0000011011101100000011010001
C2=0000001111111111111111101100 D2=0000110111011000000110100010
C3=0000111111111111111110110000 D3=0011011101100000011010001000
C4=0011111111111111111011000000 D4=1101110110000001101000100000
C5=1111111111111111101100000000 D5=0111011000000110100010000011
C6=1111111111111110110000000011 D6=1101100000011010001000001101
C7=1111111111111011000000001111 D7=0110000001101000100000110111
C8=1111111111101100000000111111 D8=1000000110100010000011011101
C9=1111111111011000000001111111 D9=0000001101000100000110111011
C10=1111111101100000000111111111 D10=0000110100010000011011101100
C11=1111110110000000011111111111 D11=0011010001000001101110110000
C12=1111011000000001111111111111 D12=1101000100000110111011000000
C13=1101100000000111111111111111 D13=0100010000011011101100000011
C14=0110000000011111111111111111 D14=0001000001101110110000001101
C15=1000000001111111111111111101 D15=0100000110111011000000110100
C16=0000000011111111111111111011 D16=1000001101110110000001101000

㈣ des算法的主要流程

DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位,整个算法的主流程图如下: 其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,其置换规则见下表:
58,50,42,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,
62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,
57,49,41,33,25,17,9,1,59,51,43,35,27,19,11,3,
61,53,45,37,29,21,13,5,63,55,47,39,31,23,15,7,
即将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位,...,依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分,L0是输出的左32位,R0 是右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3......D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50...D8;R0=D57D49...D7。
经过16次迭代运算后。得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,即得到密文输出。逆置换正好是初始置换的逆运算。例如,第1位经过初始置换后,处于第40位,而通过逆置换,又将第40位换回到第1位,其逆置换规则如下表所示:
40,8,48,16,56,24,64,32,39,7,47,15,55,23,63,31,
38,6,46,14,54,22,62,30,37,5,45,13,53,21,61,29,
36,4,44,12,52,20,60,28,35,3,43,11,51,19,59,27,
34,2,42,10,50,18,58 26,33,1,41,9,49,17,57,25, 32,1,2,3,4,5,4,5,6,7,8,9,8,9,10,11,
12,13,12,13,14,15,16,17,16,17,18,19,20,21,20,21,
22,23,24,25,24,25,26,27,28,29,28,29,30,31,32,1, 16,7,20,21,29,12,28,17,1,15,23,26,5,18,31,10,
2,8,24,14,32,27,3,9,19,13,30,6,22,11,4,25, 在f(Ri,Ki)算法描述图中,S1,S2...S8为选择函数,其功能是把48bit数据变为32bit数据。下面给出选择函数Si(i=1,2......8)的功能表:
选择函数Si
S1:
14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,
4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,
15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13,
S2:
15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,
3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,
0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9,
S3:
10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12,
S4:
7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,
13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,
10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14,
S5:
2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,
4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3,
S6:
12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,
10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,
9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13,
S7:
4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12,
S8:
13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,
1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,
7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11,
在此以S1为例说明其功能,我们可以看到:在S1中,共有4行数据,命名为0,1、2、3行;每行有16列,命名为0、1、2、3,......,14、15列。
现设输入为:D=D1D2D3D4D5D6
令:列=D2D3D4D5
行=D1D6
然后在S1表中查得对应的数,以4位二进制表示,此即为选择函数S1的输出。下面给出子密钥Ki(48bit)的生成算法 1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1
以上介绍了DES算法的加密过程。DES算法的解密过程是一样的,区别仅仅在于第一次迭代时用子密钥K15,第二次K14、......,最后一次用K0,算法本身并没有任何变化。

㈤ 求教des算法的详细过程

des算法的详细过程:
1-1、变换密钥
取得64位的密钥,每个第8位作为奇偶校验位。
1-2、变换密钥。
1-2-1、舍弃64位密钥中的奇偶校验位,根据下表(PC-1)进行密钥变换得到56位的密钥,在变换中,奇偶校验位以被舍弃。
Permuted Choice 1 (PC-1)
57 49 41 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15
7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4
1-2-2、将变换后的密钥分为两个部分,开始的28位称为C[0],最后的28位称为D[0]。
1-2-3、生成16个子密钥,初始I=1。
1-2-3-1、同时将C[I]、D[I]左移1位或2位,根据I值决定左移的位数。见下表
I: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
左移位数: 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1
1-2-3-2、将C[I]D[I]作为一个整体按下表(PC-2)变换,得到48位的K[I]
Permuted Choice 2 (PC-2)
14 17 11 24 1 5
3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8
16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55
30 40 51 45 33 48
44 49 39 56 34 53
46 42 50 36 29 32
1-2-3-3、从1-2-3-1处循环执行,直到K[16]被计算完成。
2、处理64位的数据
2-1、取得64位的数据,如果数据长度不足64位,应该将其扩展为64位(例如补零)
2-2、将64位数据按下表变换(IP)
Initial Permutation (IP)
58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7
2-3、将变换后的数据分为两部分,开始的32位称为L[0],最后的32位称为R[0]。
2-4、用16个子密钥加密数据,初始I=1。
2-4-1、将32位的R[I-1]按下表(E)扩展为48位的E[I-1]
Expansion (E)
32 1 2 3 4 5
4 5 6 7 8 9
8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17
16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25
24 25 26 27 28 29
28 29 30 31 32 1
2-4-2、异或E[I-1]和K[I],即E[I-1] XOR K[I]
2-4-3、将异或后的结果分为8个6位长的部分,第1位到第6位称为B[1],第7位到第12位称为B[2],依此类推,第43位到第48位称为B[8]。
2-4-4、按S表变换所有的B[J],初始J=1。所有在S表的值都被当作4位长度处理。
2-4-4-1、将B[J]的第1位和第6位组合为一个2位长度的变量M,M作为在S[J]中的行号。
2-4-4-2、将B[J]的第2位到第5位组合,作为一个4位长度的变量N,N作为在S[J]中的列号。
2-4-4-3、用S[J][M][N]来取代B[J]。
Substitution Box 1 (S[1])
14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7
0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8
4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0
15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
S[2]
15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10
3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5
0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15
13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9
S[3]
10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8
13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1
13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7
1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12
S[4]
7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15
13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9
10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4
3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14
S[5]
2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9
14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 6
4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14
11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3
S[6]
12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11
10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8
9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6
4 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 13
S[7]
4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1
13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6
1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2
6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12
S[8]
13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7
1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2
7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8
2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11
2-4-4-4、从2-4-4-1处循环执行,直到B[8]被替代完成。
2-4-4-5、将B[1]到B[8]组合,按下表(P)变换,得到P。
Permutation P
16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25
2-4-6、异或P和L[I-1]结果放在R[I],即R[I]=P XOR L[I-1]。
2-4-7、L[I]=R[I-1]
2-4-8、从2-4-1处开始循环执行,直到K[16]被变换完成。
2-4-5、组合变换后的R[16]L[16](注意:R作为开始的32位),按下表(IP-1)变换得到最后的结果。
Final Permutation (IP**-1)
40 8 48 16 56 24 64 32
39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30
37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28
35 3 43 11 51 19 59 27
34 2 42 10 50 18 58 26
33 1 41 9 49 17 57 25
以上就是DES算法的描述。

㈥ DES 加密算法是怎样的一种算法要通俗解释..

1977年1月,美国政府颁布:采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准(DES枣Data Encryption Standard)。

目前在国内,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,以此来实现关键数据的保密,如信用卡持卡人的PIN的加密传输,IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等,均用到DES算法。
DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位,是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。
DES算法是这样工作的:如Mode为加密,则用Key 去把数据Data进行加密, 生成Data的密码形式(64位)作为DES的输出结果;如Mode为解密,则用Key去把密码形式的数据Data解密,还原为Data的明码形式(64位)作为DES的输出结果。在通信网络的两端,双方约定一致的Key,在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密,然后以密码形式在公共通信网(如电话网)中传输到通信网络的终点,数据到达目的地后,用同样的Key对密码数据进行解密,便再现了明码形式的核心数据。这样,便保证了核心数据(如PIN、MAC等)在公共通信网中传输的安全性和可靠性。
通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key,便能更进一步提高数据的保密性,这正是现在金融交易网络的流行做法。

DES算法详述
DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位,整个算法的主流程图如下:

其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,其置换规则见下表:
58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,
62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,
57,49,41,33,25,17, 9,1,59,51,43,35,27,19,11,3,
61,53,45,37,29,21,13,5,63,55,47,39,31,23,15,7,
即将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位,...,依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分,L0是输出的左32位,R0 是右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3......D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50...D8;R0=D57D49...D7。
经过16次迭代运算后。得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,即得到密文输出。逆置换正好是初始置的逆运算,例如,第1位经过初始置换后,处于第40位,而通过逆置换,又将第40位换回到第1位,其逆置换规则如下表所示:
40,8,48,16,56,24,64,32,39,7,47,15,55,23,63,31,
38,6,46,14,54,22,62,30,37,5,45,13,53,21,61,29,
36,4,44,12,52,20,60,28,35,3,43,11,51,19,59,27,
34,2,42,10,50,18,58 26,33,1,41, 9,49,17,57,25,
放大换位表
32, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 8, 9, 10,11,
12,13,12,13,14,15,16,17,16,17,18,19,20,21,20,21,
22,23,24,25,24,25,26,27,28,29,28,29,30,31,32, 1,
单纯换位表
16,7,20,21,29,12,28,17, 1,15,23,26, 5,18,31,10,
2,8,24,14,32,27, 3, 9,19,13,30, 6,22,11, 4,25,
在f(Ri,Ki)算法描述图中,S1,S2...S8为选择函数,其功能是把6bit数据变为4bit数据。下面给出选择函数Si(i=1,2......8)的功能表:
选择函数Si
S1:
14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,
4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,
15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13,
S2:
15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,
3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,
0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9,
S3:
10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12,
S4:
7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,
13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,
10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14,
S5:
2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,
4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3,
S6:
12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,
10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,
9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13,
S7:
4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12,
S8:
13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,
1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,
7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11,
在此以S1为例说明其功能,我们可以看到:在S1中,共有4行数据,命名为0,1、2、3行;每行有16列,命名为0、1、2、3,......,14、15列。
现设输入为: D=D1D2D3D4D5D6
令:列=D2D3D4D5
行=D1D6
然后在S1表中查得对应的数,以4位二进制表示,此即为选择函数S1的输出。下面给出子密钥Ki(48bit)的生成算法
从子密钥Ki的生成算法描述图中我们可以看到:初始Key值为64位,但DES算法规定,其中第8、16、......64位是奇偶校验位,不参与DES运算。故Key 实际可用位数便只有56位。即:经过缩小选择换位表1的变换后,Key 的位数由64 位变成了56位,此56位分为C0、D0两部分,各28位,然后分别进行第1次循环左移,得到C1、D1,将C1(28位)、D1(28位)合并得到56位,再经过缩小选择换位2,从而便得到了密钥K0(48位)。依此类推,便可得到K1、K2、......、K15,不过需要注意的是,16次循环左移对应的左移位数要依据下述规则进行:
循环左移位数
1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1
以上介绍了DES算法的加密过程。DES算法的解密过程是一样的,区别仅仅在于第一次迭代时用子密钥K15,第二次K14、......,最后一次用K0,算法本身并没有任何变化。

㈦ DES加密算法C语言实现

/*********************************************************************/
/*-文件名:des.h */
/*- */
/*-功能: 实现DES加密算法的加密解密功能 */
/*********************************************************************/
typedef int INT32;
typedef char INT8;
typedef unsigned char ULONG8;
typedef unsigned short ULONG16;
typedef unsigned long ULONG32;

/*如果采用c++编译器的话采用如下宏定义
#define DllExport extern "C" __declspec(dllexport)
*/

#define DllExport __declspec(dllexport)

/*加密接口函数*/
DllExport INT32 DdesN(ULONG8 *data, ULONG8 **key, ULONG32 n_key,ULONG32 readlen);
DllExport INT32 desN(ULONG8 *data, ULONG8 **key, ULONG32 n_key,ULONG32 readlen);
DllExport INT32 des3(ULONG8 *data, ULONG8 *key,ULONG32 n ,ULONG32 readlen);
DllExport INT32 Ddes3(ULONG8 *data,ULONG8 *key,ULONG32 n ,ULONG32 readlen);
DllExport INT32 des(ULONG8 *data, ULONG8 *key,INT32 readlen);
DllExport INT32 Ddes(ULONG8 *data,ULONG8 *key,INT32 readlen);

*********************************************************************/
/*-文件名:des.c */
/*- */
/*-功能: 实现DES加密算法的加密解密功能 */
//*********************************************************************/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <memory.h>
#include <malloc.h>
#include "des.h"

#define SUCCESS 0
#define FAIL -1

#define READFILESIZE 512

#define WZ_COMMEND_NUM 4
#define WZUSEHELPNUM 19
#define DESONE 1
#define DESTHREE 2
#define DESMULTI 3
INT8 *WZ_Commend_Help[] =
{

"基于DES的加密解密工具v1.0 ",/*0*/
"追求卓越,勇于创新 ",
"----着者 : 吴真--- ",
" "
};

INT8 *WZ_USE_HELP[]={
"输入5+n个参数:",
"\t1.可执行文件名 *.exe",
"\t2.操作类型 1:一层加密;2:一层解密;",
"\t\t13:N层单密钥加密;23:N层单密钥解密;",
"\t\t39:N层多密钥加密;49:N层多密钥解密",
"\t3.读出数据的文件名*.txt",
"\t4.写入数据的文件名*.txt",
"\t5.密钥(8字节例如:wuzhen12)",
"\t[6].N层单密钥的层数或者...二层加密|解密密钥",
"\t[7].三层加密|解密密钥",
"\t[8]. ...",
"\t[N].N层加密|解密密钥",
"\t 例1: des 1 1.txt 2.txt 12345678",
"\t : des 2 2.txt 3.txt 12345678",
"\t 例2: des 13 1.txt 2.txt tiantian 5",
"\t : des 23 2.txt 3.txt tiantian 5",
"\t 例3: des 39 1.txt 2.txt 12345678 tiantian gaoxinma",
"\t : des 49 2.txt 3.txt 12345678 tiantian gaoxinma",
"******************************"
};

INT32 hextofile( ULONG8 *buf ,FILE *writefile, ULONG32 length);/*以16进制写入文件*/
INT32 encodehex(ULONG8 *tobuf,ULONG8 *frombuf,ULONG32 len);/*16进制解码*/

INT32 file_enc(FILE *readfile,FILE *writefile,
ULONG8 *key,ULONG32 keynum,
ULONG8 **superkey,ULONG32 n_superkey,
ULONG8 flag);
INT32 file_dec(FILE *readfile,FILE *writefile,
ULONG8 *key,ULONG32 keynum,
ULONG8 **superkey,ULONG32 n_superkey,
ULONG8 flag);
void wz_print_help();

INT32 main(INT32 argc,INT8 *argv[])
{
INT8 *FILENAME1,*FILENAME2;
FILE *fp, *fp2;
ULONG8 *key ;
ULONG8 **superkey ;/*n层加密解密密钥*/
ULONG8 n_superkey ;
ULONG32 num;

if ( argc >= 5 && (atoi(argv[1]) == 39 || atoi(argv[1]) == 49 ) )
{
n_superkey = argc - 4 ;
superkey = ( INT8 **)calloc(1, n_superkey*sizeof( void *) ) ;
for ( num = 0 ; num < n_superkey ; num++)
{
superkey[num] = argv[4+num] ;
}

}
else if ( argc == 6 && (atoi(argv[1]) == 13 || atoi(argv[1]) == 23 ) && (atoi(argv[5])) > 0)
{

}
else if ( argc == 5 && ( atoi(argv[1]) == 1 || atoi(argv[1]) == 2 ))
{

}
else
{
wz_print_help();
return FAIL;
}
FILENAME1 = argv[2];
FILENAME2 = argv[3];
if ((fp= fopen(FILENAME1,"rb")) == NULL || (fp2 = fopen(FILENAME2,"wb"))==NULL)
{

printf("Can't open file\n");
return FAIL;
}

key = argv[4] ;
switch( atoi(argv[1] ))
{
case 1: /*加密*/
file_enc(fp,fp2,key,0, NULL,0, DESONE);
printf("\n \tDES 一层加密完毕,密文存于%s文件\n",FILENAME2);
break;
case 2:
file_dec(fp,fp2,key,0, NULL, 0,DESONE);
printf("\n \tDES 一层解密完毕,密文存于%s文件\n",FILENAME2);
break;
case 13:
file_enc(fp,fp2,key,atoi(argv[5]),NULL,0,DESTHREE);
printf("\n \tDES %u层单密钥加密完毕,密文存于%s文件\n",atoi(argv[5]),FILENAME2);
break;
case 23:
file_dec(fp,fp2,key,atoi(argv[5]),NULL,0,DESTHREE);
printf("\n \tDES %u层单密钥解密完毕,密文存于%s文件\n",atoi(argv[5]),FILENAME2);
break;
case 39:
file_enc(fp,fp2,NULL,0,superkey,n_superkey,DESMULTI);
printf("\n \tDES 多密钥加密完毕,密文存于%s文件\n",FILENAME2);
free(superkey);
superkey = NULL;
break;
case 49:
file_dec(fp,fp2,NULL,0,superkey,n_superkey,DESMULTI);
printf("\n \tDES 多密钥加密完毕,密文存于%s文件\n",FILENAME2);
free(superkey);
superkey = NULL;
break;
default:
printf("请选择是加密|解密 plese choose encrypt|deencrypt\n");
break;
}

fclose(fp);
fclose(fp2);
return SUCCESS;

}

void wz_print_help()
{
INT32 i ;
printf("\t");
for ( i = 0 ; i < 22 ; i++)
{
printf("%c ",5);
}
printf("\n");
for( i = 0 ; i < WZ_COMMEND_NUM ; i++)
{
printf("\t%c\t%s %c\n",5,WZ_Commend_Help[i],5);
}
printf("\t");
for ( i = 0 ; i < 22 ; i++)
{
printf("%c ",5);
}
printf("\n");
for( i = 0 ; i < WZUSEHELPNUM ; i++)
{
printf("\t%s\n",WZ_USE_HELP[i]);
}
return ;
}

INT32 file_enc(FILE *readfile,FILE *writefile,
ULONG8 *key,ULONG32 keynum,
ULONG8 **superkey,ULONG32 n_superkey,
ULONG8 flag)
{
INT32 filelen = 0,readlen = 0,writelen = 0;
ULONG32 totalfilelen = 0 ;/*统计实际的文件的长度*/
ULONG8 readbuf[READFILESIZE] = { 0 };
filelen = fread( readbuf, sizeof( INT8 ), READFILESIZE, readfile );
while( filelen == READFILESIZE )
{
totalfilelen += READFILESIZE;
switch(flag)
{
case DESONE:
des( readbuf,key,READFILESIZE);
break;
case DESTHREE:
des3( readbuf, key ,keynum,READFILESIZE);
break;
case DESMULTI:
desN( readbuf, superkey ,n_superkey,READFILESIZE);
break;
}
hextofile( readbuf, writefile, READFILESIZE );/*以16进制形式写入文件*/
memset(readbuf,0,READFILESIZE);
filelen = fread( readbuf, sizeof( INT8 ), READFILESIZE, readfile );
}
/*这是从文件中读出的最后一批数据,长度可能会等于0,所以要先判断*/

if ( filelen > 0 )
{
/*如果从文件中读出的长度不等于0,那么肯定有8个字节以上的空间
文件长度存在最后8个字节中*/
totalfilelen += filelen;
memcpy( &readbuf[READFILESIZE-8], (ULONG8*)&totalfilelen,4);
switch(flag)
{
case DESONE:
des( readbuf,key,READFILESIZE);
break;
case DESTHREE:
des3( readbuf, key ,keynum,READFILESIZE);
break;
case DESMULTI:
desN( readbuf, superkey ,n_superkey,READFILESIZE);
break;
}
hextofile( readbuf, writefile,READFILESIZE );/*以16进制形式写入文件*/
memset(readbuf,0 ,READFILESIZE);
}
else /*filelen == 0*/
{
memcpy( &readbuf[0], (ULONG8*)&totalfilelen,4);
switch(flag)
{
case DESONE:
des( readbuf,key,8);
break;
case DESTHREE:
des3( readbuf, key ,keynum,8);
break;
case DESMULTI:
desN( readbuf, superkey ,n_superkey,8);
break;
}
hextofile( readbuf, writefile, 8);/*以16进制形式写入文件*/
}
return SUCCESS;
}

INT32 file_dec(FILE *readfile,FILE *writefile,
ULONG8 *key,ULONG32 keynum,
ULONG8 **superkey,ULONG32 n_superkey,
ULONG8 flag)
{
INT32 filelen = 0,readlen = 0,writelen = 0;
ULONG32 totalfilelen = 0 ;/*统计实际的文件的长度*/
INT32 num = 0;
ULONG8 readbuf[READFILESIZE] = { 0 };
ULONG8 sendbuf[READFILESIZE*2] = { 0 };

fseek(readfile,-16,SEEK_END);/*最后16个字节的表示文件长度的空间*/
filelen = fread( sendbuf, sizeof( INT8 ), 16, readfile );
encodehex( readbuf,sendbuf,8);
switch(flag)
{
case DESONE:
Ddes( readbuf,key,8);
break;
case DESTHREE:
Ddes3( readbuf, key ,keynum,8);
break;
case DESMULTI:
DdesN( readbuf, superkey ,n_superkey,8);
break;
}
/*解密*/
memcpy((ULONG8*)&totalfilelen, &readbuf[0],4);/*得到文件总长*/
memset(readbuf,0 ,8);
memset(sendbuf,0 ,16);

num = totalfilelen/READFILESIZE;/*有几个READFILESIZE组*/
totalfilelen %= READFILESIZE;

fseek(readfile,0,SEEK_SET);/*跳到文件头*/
while(num--)
{
filelen = fread( sendbuf, sizeof( INT8 ), READFILESIZE*2, readfile );
encodehex( readbuf,sendbuf,READFILESIZE);
switch(flag)
{
case DESONE:
Ddes( readbuf,key,READFILESIZE);
break;
case DESTHREE:
Ddes3( readbuf, key ,keynum,READFILESIZE);
break;
case DESMULTI:
DdesN( readbuf, superkey ,n_superkey,READFILESIZE);
break;
}

writelen = fwrite(readbuf, sizeof( INT8 ), READFILESIZE, writefile);
memset(readbuf,0 ,READFILESIZE);
memset(sendbuf,0 ,READFILESIZE*2);
}
if ( totalfilelen > 0 )/*最后一块有多余的元素*/
{
filelen = fread( sendbuf, sizeof( INT8 ), READFILESIZE*2, readfile );
encodehex( readbuf,sendbuf,READFILESIZE);
switch(flag)
{
case DESONE:
Ddes( readbuf,key,READFILESIZE);
break;
case DESTHREE:
Ddes3( readbuf, key ,keynum,READFILESIZE);
break;
case DESMULTI:
DdesN( readbuf, superkey ,n_superkey,READFILESIZE);
break;
}
writelen = fwrite(readbuf, sizeof( INT8 ), totalfilelen, writefile);
memset(readbuf,0 ,READFILESIZE);
memset(sendbuf,0 ,READFILESIZE*2);

}
return SUCCESS;
}

INT32 hextofile( ULONG8 *buf ,FILE *writefile, ULONG32 length)
{
ULONG32 writelen = 0 ;
/*以16进制形式写入文件*/
while( writelen < length)
{
if(buf[writelen] == 0)
{
fprintf( writefile, "%x", 0 );
fprintf( writefile, "%x", 0 );
}
else if (buf[writelen] < 0x10)
{
fprintf( writefile, "%x", 0 );
fprintf( writefile, "%x", buf[writelen] );
}
else
{
fprintf( writefile, "%x", buf[writelen] );

}
writelen++;

}
return SUCCESS;
}
INT32 encodehex(ULONG8 *tobuf,ULONG8 *frombuf,ULONG32 len)
{
ULONG8 *readfirst = frombuf ;
ULONG8 *readend = &frombuf[1] ;
INT8 *s;
ULONG8 y[2] ;
ULONG32 i;
for ( i = 0 ; i < len ; i++)
{
y[0] = *readfirst ;
y[1] = *readend ;
readfirst += 2 ;
readend += 2 ;
tobuf[i] = (ULONG8)strtol((INT8*)y, &s, 16);
}
return SUCCESS;
}

㈧ des和aes 加解密算法具体步骤有例子最好

随着计算机网络和计算机通讯技术的发展,计算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和发展起来。由于密码系统的各种性能主要由密码算法所决定,不同的算法决定了不同的密码体制,而不同的密码体制又有着不同的优缺点:有的密码算法高速简便,但加解密密钥相同,密钥管理困难;有的密码算法密钥管理方便安全,但计算开销大、处理速度慢。基于此,本文针对两种典型的密码算法DES和RSA的特点进行讨论分析,并提出一种以这两种密码体制为基础的混合密码系统,来实现优势互补。
1 密码系统简介
1.1 密码系统分类
密码系统从原理上可分为两大类,即单密钥系统和双密钥系统。单密钥系统又称为对称密码系统,其加密密钥和解密密钥或者相同,或者实质上相同,即易于从一个密钥得出另一个,如图1所示。双密钥系统又称为公开密钥密码系统,它有两个密钥,一个是公开的,用K1表示,谁都可以使用;另一个是私人密钥,用K2表示,只由采用此系统的人掌握。从公开的密钥推不出私人密钥,如图2所示。

1.2 两种密码系统分析
1.2.1 对称密码系统(单钥密码系统)
对称密码系统中加密和解密均采用同一把密钥,而且通信双方必须都要获得这把密钥。这就带来了一系列问题。首先,密钥本身的发送就存在着风险,如果在发送中丢失,接受方就不可能重新得到密文的内容;其次,多人通信时密钥的组合的数量会出现爆炸性的膨胀,N个人两两通信,需要N*(N-1)/2把密钥,增加了分发密钥的代价和难度;最后,由于通信双方必须事先统一密钥,才能发送保密的信息,这样,陌生人之间就无法发送密文了。
1.2.2 公开密钥密码系统(双钥密码系统)
公开密钥密码系统中,收信人生成两把数学上关联但又不同的公钥和私钥,私钥自己保存,把公钥公布出去,发信人使用收信人的公钥对通信文件进行加密,收信人收到密文后用私钥解密。公开密钥密码系统的优势在于,首先,用户可以把用于加密的钥匙公开地发给任何人,并且除了持有私有密钥的收信人之外,无人能解开密文;其次,用户可以把公开钥匙发表或刊登出来,使得陌生人之间可以互发保密的通信;最后,公开密钥密码系统提供了数字签字的公开鉴定系统,而这是对称密码系统不具备的。
1.3 典型算法
对称密码系统的算法有DES,AES,RC系列,DEA等,公开密钥密码系统的算法有RSA,Diffie-Hellman, Merkle-Hellman等。
2 DES算法
DES (Data Encryption Standard,数据加密标准)是一个分组加密算法,它以64 bit位(8 byte)为分组对数据加密,其中有8 bit奇偶校验,有效密钥长度为56 bit。64 位一组的明文从算法的一端输入,64 位的密文从另一端输出。DES算法的加密和解密用的是同一算法,它的安全性依赖于所用的密钥。DES 对64位的明文分组进行操作,通过一个初始置换,将明文分组成左半部分和右半部分,各32位长。然后进行16轮完全相同的运算,这些运算被称为函数f,在运算过程中数据与密钥结合。经过16轮后,左、右半部分合在一起经过一个末置换(初始置换的逆置换),完成算法。在每一轮中,密钥位移位,然后再从密钥的56位中选出48位。通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位,并通过一个异或操作与48位密钥结合,通过8个s盒将这48位替代成新的32位数据,再将其置换一次。这些运算构成了函数f。然后,通过另一个异或运算,函数f输出与左半部分结合,其结果即成为新的右半部分, 原来的右半部分成为新的左半部分。将该操作重复16次,实现DES的16轮运算。
3 RSA算法
RSA算法使用两个密钥,一个公共密钥,一个私有密钥。如用其中一个加密,则可用另一个解密。密钥长度从40到2048 bit可变。加密时把明文分成块,块的大小可变,但不能超过密钥的长度,RSA算法把每一块明文转化为与密钥长度相同的密文块。密钥越长,加密效果越好,但加密解密的开销也大,所以要在安全与性能之间折衷考虑,一般64位是较合适的。RSA算法利用了陷门单向函数的一种可逆模指数运算,描述如下:(1)选择两个大素数p和q;(2)计算乘积n=pq和φ(n)=(p-1)(q-1);(3)选择大于1小于φ(n)的随机整数e,使得
gcd(e,φ(n))=1;(4)计算d使得de=1modφ(n);(5)对每一个密钥k=(n,p,q,d,e),定义加密变换为Ek(x)=xemodn,解密变换为Dk(y)=ydmodn,这里x,y∈Zn;(6)以{e,n}为公开密钥,{p,q,d}为私有密钥。
4 基于DES和RSA的混合密码系统
4.1 概述
混合密码系统充分利用了公钥密码和对称密码算法的优点,克服其缺点,解决了每次传送更新密钥的问题。发送者自动生成对称密钥,用对称密钥按照DES算法加密发送的信息,将生成的密文连同用接受方的公钥按照RSA算法加密后的对称密钥一起传送出去。收信者用其密钥按照RSA算法解密被加密的密钥来得到对称密钥,并用它来按照DES算法解密密文。
4.2 具体实现步骤
(1)发信方选择对称密钥K(一般为64位,目前可以达到192位)
(2)发信方加密消息:对明文按64位分组进行操作,通过一个初始置换,将明文分组成左半部分和右半部分。然后进行16轮完全相同的运算,最后,左、右半部分合在一起经过一个末置换(初始置换的逆置换),完成算法。在每一轮中,密钥位移位,然后再从密钥的56位中选出48位。通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位,并通过一个异或操作与48位密钥结合,通过8个S盒将这48位替代成新的32位数据,再将其置换一次。然后通过另一个异或运算,输出结果与左半部分结合,其结果即成为新的右半部分,原来的右半部分成为新的左半部分。如图3所示。

(3)收信方产生两个足够大的强质数p、q,计算n=p×q和z=(p-1)×(q-1),然后再选取一个与z互素的奇数e,从这个e值找出另一个值d,使之满足e×d=1 mod (z)条件。以两组数(n,e) 和 (n,d)分别作为公钥和私钥。收信方将公钥对外公开,从而收信方可以利用收信方的公钥对 (1)中产生的对称密钥的每一位x进行加密变换Ek(x)=xemodn;
(4)发信方将步骤(2)和(3)中得到的消息的密文和对称密钥的密文一起发送给收信方;
(5)收信方用(3)中得到的私钥来对对称密钥的每一位y进行解密变换Dk(y)=ydmodn,从而得到(1)中的K;
(6)收信方用对称密钥K和DES算法的逆步骤来对消息进行解密,具体步骤和(2)中恰好相反,也是有16轮迭代。
(7)既可以由收信方保留对称密钥K来进行下一次数据通信,也可以由收信方产生新的对称密钥,从而使K作废。
4.3 两点说明
4.3.1 用公钥算法加密密钥
在混合密码系统中,公开密钥算法不用来加密消息,而用来加密密钥,这样做有两个理由:第一,公钥算法比对称算法慢,对称算法一般比公钥算法快一千倍。计算机在大约15年后运行公开密钥密码算法的速度才能比得上现在计算机运行对称密码的速度。并且,随着带宽需求的增加,比公开密钥密码处理更快的加密数据要求越来越多。第二,公开密钥密码系统对选择明文攻击是脆弱的。密码分析者只需要加密所有可能的明文,将得到的所有密文与要破解的密文比较,这样,虽然它不可能恢复解密密钥,但它能够确定当前密文所对应的明文。
4.3.2 安全性分析
如果攻击者无论得到多少密文,都没有足够的信息去恢复明文,那么该密码系统就是无条件安全的。在理论上,只有一次一密的系统才能真正实现这一点。而在本文所讨论的混合密码系统中,发信方每次可以自由选择对称密钥来加密消息,然后用公钥算法来加密对称密钥,即用户可以采用一次一密的方式来进行数据通信,达到上述的无条件安全。
5 小结
基于DES和RSA的混合密码系统结合了公钥密码体制易于密钥分配的特点和对称密码体制易于计算、速度快的特点,为信息的安全传输提供了良好的、快捷的途径,使数据传输的密文被破解的几率大大降低,从而对数据传输的安全性形成更有力的保障,并且发信方和收信方对密钥的操作自由度得到了很大的发挥。

㈨ DES加密算法C语言实现

#include<iostream.h>
class SubKey{ //定义子密钥为一个类
public:
int key[8][6];
}subkey[16]; //定义子密钥对象数组

class DES{
int encipher_decipher; //判断加密还是解密
int key_in[8][8]; //用户原始输入的64位二进制数
int key_out[8][7]; //除去每行的最后一位校验位
int c0_d0[8][7]; //存储经PC-1转换后的56位数据
int c0[4][7],d0[4][7]; //分别存储c0,d0
int text[8][8]; //64位明文
int text_ip[8][8]; //经IP转换过后的明文
int A[4][8],B[4][8]; //A,B分别存储经IP转换过后明文的两部分,便于交换
int temp[8][6]; //存储经扩展置换后的48位二进制值
int temp1[8][6]; //存储和子密钥异或后的结果
int s_result[8][4]; //存储经S变换后的32位值
int text_p[8][4]; //经P置换后的32位结果
int secret_ip[8][8]; //经逆IP转换后的密文
public:
void Key_Putting();
void PC_1();
int function(int,int); //异或
void SubKey_Proction();
void IP_Convert();
void f();
void _IP_Convert();
void Out_secret();
};
void DES::Key_Putting() //得到密钥中对算法有用的56位
{
cout<<"请输入64位的密钥(8行8列且每行都得有奇数个1):\n";
for(int i=0;i<8;i++)
for(int j=0;j<8;j++){
cin>>key_in[i][j];
if(j!=7) key_out[i][j]=key_in[i][j];
}
}
void DES::PC_1() //PC-1置换函数
{
int pc_1[8][7]={ //PC-1
{57, 49, 41, 33, 25, 17, 9},
{1, 58, 50, 42, 34, 26, 18},
{10, 2, 59, 51, 43, 35, 27},
{19, 11, 3, 60, 52, 44, 36},
{63, 55, 47, 39, 31, 23, 15},
{7, 62, 54, 46, 38, 30, 22},
{14, 6, 61, 53, 45, 37, 29},
{21, 13, 5, 28, 20, 12, 4}
};
int i,j;
for(i=0;i<8;i++)
for(j=0;j<7;j++)
c0_d0[i][j]=key_out[ (pc_1[i][j]-1)/8 ][ (pc_1[i][j]-1)%8 ];
}
int DES::function(int a,int b) //模拟二进制数的异或运算,a和b为整型的0和1,返回值为整型的0或1
{
if(a!=b)return 1;
else return 0;
}
void DES::SubKey_Proction() //生成子密钥
{
int move[16][2]={ //循环左移的位数
1 , 1 , 2 , 1 ,
3 , 2 , 4 , 2 ,
5 , 2 , 6 , 2 ,
7 , 2 , 8 , 2 ,
9 , 1, 10 , 2,
11 , 2, 12 , 2,
13 , 2, 14 , 2,
15 , 2, 16 , 1
};
int pc_2[8][6]={ //PC-2
14, 17 ,11 ,24 , 1 , 5,
3 ,28 ,15 , 6 ,21 ,10,
23, 19, 12, 4, 26, 8,
16, 7, 27, 20 ,13 , 2,
41, 52, 31, 37, 47, 55,
30, 40, 51, 45, 33, 48,
44, 49, 39, 56, 34, 53,
46, 42, 50, 36, 29, 32
};
for(int i=0;i<16;i++) //生成子密钥
{
int j,k;
int a[2],b[2];
int bb[28],cc[28];
for(j=0;j<4;j++)
for(k=0;k<7;k++)
c0[j][k]=c0_d0[j][k];
for(j=4;j<8;j++)
for(k=0;k<7;k++)
d0[j-4][k]=c0_d0[j][k];
for(j=0;j<4;j++)
for(k=0;k<7;k++){
bb[7*j+k]=c0[j][k];
cc[7*j+k]=d0[j][k];
}
for(j=0;j<move[i][1];j++){
a[j]=bb[j];
b[j]=cc[j];
}
for(j=0;j<28-move[i][1];j++){
bb[j]=bb[j+1];
cc[j]=cc[j+1];
}
for(j=0;j<move[i][1];j++){
bb[27-j]=a[j];
cc[27-j]=b[j];
}
for(j=0;j<28;j++){
c0[j/7][j%7]=bb[j];
d0[j/7][j%7]=cc[j];
}
for(j=0;j<4;j++) //L123--L128是把c0,d0合并成c0_d0
for(k=0;k<7;k++)
c0_d0[j][k]=c0[j][k];
for(j=4;j<8;j++)
for(k=0;k<7;k++)
c0_d0[j][k]=d0[j-4][k];
for(j=0;j<8;j++) //对Ci,Di进行PC-2置换
for(k=0;k<6;k++)
subkey[i].key[j][k]=c0_d0[ (pc_2[j][k]-1)/7 ][ (pc_2[j][k]-1)%7 ];
}
}
void DES::IP_Convert()
{
int IP[8][8]={ //初始置换IP矩阵
58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,
62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,
64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,
57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,
59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,
61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,
63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7
};
cout<<"你好,你要加密还是解密?加密请按1号键(输入1),解密请按2号键,并确定."<<'\n';
cin>>encipher_decipher;
char * s;
if(encipher_decipher==1) s="明文";
else s="密文";
cout<<"请输入64位"<<s<<"(二进制):\n";
int i,j;
for(i=0;i<8;i++)
for(j=0;j<8;j++)
cin>>text[i][j];
for(i=0;i<8;i++) //进行IP变换
for(j=0;j<8;j++)
text_ip[i][j]=text[ (IP[i][j]-1)/8 ][ (IP[i][j]-1)%8 ];
}

㈩ 关于DES加密算法

数据加密算法
数据加密算法DES
数据加密算法(Data Encryption Algorithm,DEA)的数据加密标准(Data Encryption Standard,DES)是规范的描述,它出自 IBM 的研究工作,并在 1997 年被美国政府正式采纳。它很可能是使用最广泛的秘钥系统,特别是在保护金融数据的安全中,最初开发的 DES 是嵌入硬 件中的。通常,自动取款机(Automated Teller Machine,ATM)都使用 DES。
DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位,产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码,使用称为 Feistel 的技术,其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能,然后将输出与另一半进行“异或”运算;接着交换这两半,这一过程会继续下去,但最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环。
攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或彻底密钥搜索,即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。如果 DES 使用 56 位的密钥,则可能的密钥数量是 2 的 56 次方个。随着计算机系统能力的不断发展,DES 的安全性比它刚出现时会弱得多,然而从非关键性质的实际出发,仍可以认为它是足够的。不过 ,DES 现在仅用于旧系统的鉴定,而更多地选择新的加密标准 — 高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)。
DES 的常见变体是三重 DES,使用 168 位的密钥对资料进行三次加密的一种机制;它通常(但非始终)提供极其强大的安全性。如果三个 56 位的子元素都相同,则三重 DES 向后兼容 DES。
IBM 曾对 DES 拥有几年的专利权,但是在 1983 年已到期,并且处于公有范围中,允许在特定条件下可以免除专利使用费而使用。

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