DES加密流程图
des算法的产生过程及具体计算步骤
des算法的产生过程及具体计算步骤DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,由IBM公司于20世纪70年代初开发。
它是最广泛使用的加密算法之一,已经被广泛应用在各种领域中,包括金融交易、电子邮件、VPN等。
DES算法的产生过程可以分为以下几个步骤:1. 密钥生成——DES算法使用56位的密钥,其中包括8位的奇偶校验位。
首先,需要从用户输入的密钥中移除奇偶校验位,并通过将其转换为64位二进制形式来扩充密钥。
2. 初始置换——使用初始置换表(IP表)将64位的明文块进行置换,将其分为左右两个32位的块,作为下一步的输入。
3. 迭代过程——DES算法使用了16轮的迭代过程,每一轮包括以下步骤:a. 扩展置换——使用扩展置换表(E表)将右侧的32位块扩展为48位。
这样可以保证每轮迭代都有一定程度的扩散性。
b. 密钥加密——使用子密钥将扩展后的右侧32位块与左侧32位块进行异或运算。
c. S盒代换——将异或运算结果分为8个6位的块,并使用S盒对每个块进行代换。
DES算法使用了8个不同的S盒,每个S盒有4行16列,用于将输入的6位块映射为4位的输出。
d. P盒置换——将代换结果通过一个置换表(P表)进行置换,从而得到32位的输出。
e. 左右交换——将上一步的右侧32位块与上一轮的左侧32位块进行交换,作为下一轮迭代的输入。
4. 逆初始置换——使用逆初始置换表(IP^-1表)将16轮迭代后的结果进行逆置换,得到最终的加密结果。
DES算法的计算步骤如下:1. 输入明文和密钥,将明文和密钥都转换为二进制形式。
2. 执行初始置换,将64位的明文块转换为两个32位的块(左侧和右侧)。
3. 进入迭代过程,执行16轮的迭代。
每轮迭代都包括扩展置换、密钥加密、S盒代换、P盒置换和左右交换。
4. 执行逆初始置换,将16轮迭代后的结果转换回64位的密文块。
5. 输出加密结果。
DES算法的具体计算步骤请参考下面的内容:1. 密钥生成:- 输入密钥,移除奇偶校验位。
实验2 对称加密算法:DES
实验1-2 对称密码算法DES一.实验原理信息加密根据采用的密钥类型可以划分为对称密码算法和非对称密码算法。
对称密码算法是指加密系统的加密密钥和解密密钥相同,或者虽然不同,但是可以从其中任意一个推导出另一个,更形象的说就是用同一把钥匙开锁和解锁。
在对称密码算法的发展历史中曾出现过多种优秀的算法,包括DES、3DES、AES等。
下面我们以DES算法为例介绍对称密码算法的实现机制。
DES算法是有美国IBM公司在20世纪70年代提出,并被美国政府、美国国家标准局和美国国家标准协会采纳和承认的一种标准加密算法。
它属于分组加密算法,即明文加密和密文解密过程中,信息都是按照固定长度分组后进行处理的。
混淆和扩散是它采用的两个最重要的安全特性,混淆是指通过密码算法使明文和密文以及密钥的关系非常复杂,无法从数学上描述或者统计。
扩散是指明文和密钥中每一位信息的变动,都会影响到密文中许多位信息的变动,从而隐藏统计上的特性,增加密码安全。
DES将明文分成64比特位大小的众多数据块,即分组长度为64位。
同时用56位密钥对64位明文信息加密,最终形成64位的密文。
如果明文长度不足64位,则将其扩展为64位(例如补零等方法)。
具体加密过程首先是将输入的数据进行初始换位(IP),即将明文M 中数据的排列顺序按一定的规则重新排列,生成新的数据序列,以打乱原来的次序。
然后将变换后的数据平分成左右两部分,左边记为L0,右边记为R0,然后对R0施行在子密钥(由加密密钥产生)控制下的变换f,结果记为f(R0 ,K1),再与L0做逐位异或运算,其结果记为R1,R0则作为下一轮的L1。
如此循环16轮,最后得到L16、R16,再对L16、R16施行逆初始置换IP-1,即可得到加密数据。
解密过程与此类似,不同之处仅在于子密钥的使用顺序正好相反。
DES全部16轮的加密过程如图1-1所示。
DES的加密算法包括3个基本函数:1.初始换位(IP)它的作用是把输入的64位数据块的排列顺序打乱,每位数据按照下面换位规则重新组合。
DES加密算法与解密(带流程图)
DES加密算法与解密(带流程图)一、DES加密及解密算法程序源代码:#include <iostream>using namespace std;const static char IP_Table[] = { //IP_Table置换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};const static char Final_Table[] = { //最终置换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};const static char S_Box[8][64] = {//s_box/* 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, 10,14, 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}const static char Rar_Table[] = { //压缩置换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};const static char Exp_Table[] = { //扩展置换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, 1const static char P_Table[]={ //P置换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};const static char KeyRar_Table[]={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};//设置全局变量,16轮密钥bool key[16][48]={{0}};void ByteToBit(bool *Out,char *In,int bits) //字节到位转换函数{int i;for(i=0;i<bits;i++)Out[i]=(In[i/8]>>(i%8))&1;}void BitToByte(char *Out,bool *In,int bits)//位到字节转换函数{int i;for(i=0;i<bits/8;i++)Out[i]=0;for(i=0;i<bits;i++)Out[i/8]|=In[i]<<(i%8);}void Xor(bool *InA,const bool *InB,int length) //按位异或for(int i=0;i<length;i++)InA[i]^=InB[i];}void keyfc(char *In) //密钥生成函数{int i,j=0,mov,k,m;bool* key0 = new bool[56];bool* keyin = new bool[64];bool temp;ByteToBit(keyin,In,64); //字节到位的转换for(i=0;i<56;i++) //密钥压缩为56位key0[i]=keyin[KeyRar_Table[i]-1];for(i=0;i<16;i++) //16轮密钥产生{if(i==0||i==1||i==8||i==15)mov=1;elsemov=2;for(k=0;k<mov;k++) //分左右两块循环左移{for(m=0;m<8;m++){temp=key0[m*7];for(j=m*7;j<m*7+7;j++)key0[j]=key0[j+1];key0[m*7+6]=temp;}temp=key0[0];for(m=0;m<27;m++)key0[m]=key0[m+1];key0[27]=temp;temp=key0[28];for(m=28;m<55;m++)key0[m]=key0[m+1];key0[55]=temp;}for(j=0;j<48;j++) //压缩置换并储存key[i][j]=key0[Rar_Table[j]-1];}delete[] key0;delete[] keyin;}void DES(char Out[8],char In[8],bool Type)//加密核心程序,Type=0时加密,反之解密{bool* MW = new bool[64];bool* tmp = new bool[32];bool* PMW = new bool[64];bool* kzmw = new bool[48];bool* keytem = new bool[48];bool* ss = new bool[32];int hang,lie,i;ByteToBit(PMW,In,64);for(int j=0;j<64;j++){MW[j]=PMW[IP_Table[j]-1]; //初始置换}bool *Li=&MW[0],*Ri=&MW[32];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];if(Type==0) //DES加密过程{for(int lun=0;lun<16;lun++){for(i=0;i<32;i++)ss[i]=Ri[i];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];for(i=0;i<48;i++)keytem[i]=key[lun][i];Xor(kzmw,keytem,48);/*S盒置换*/for(i=0;i<8;i++)hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];lie=kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3] *2+kzmw[i*6+4];tmp[i*4+3]=S_Box[i][(hang+1)*16+lie]%2;tmp[i*4+2]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/2)%2 ;tmp[i*4+1]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/4)%2 ;tmp[i*4]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/8)%2;}for(i=0;i<32;i++) //P置换Ri[i]=tmp[P_Table[i]-1];Xor(Ri,Li,32); //异或for(i=0;i<32;i++) //交换左右明文Li[i]=ss[i];}}for(i=0;i<32;i++){tmp[i]=Li[i];Li[i]=Ri[i];Ri[i]=tmp[i];}for(i=0;i<64;i++)PMW[i]=MW[Final_Table[i]-1];BitToByte(Out,PMW,64); //位到字节的转换}else //DES解密过程{for(int lun=15;lun>=0;lun--){for(i=0;i<32;i++)ss[i]=Ri[i];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];for(i=0;i<48;i++)keytem[i]=key[lun][i];Xor(kzmw,keytem,48);/*S盒置换*/for(i=0;i<8;i++){hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];lie=kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3] *2+kzmw[i*6+4];tmp[i*4+3]=S_Box[i][(hang+1)*16+lie]%2;tmp[i*4+2]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/2)%2 ;tmp[i*4+1]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/4)%2 ;tmp[i*4]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/8)%2; }for(i=0;i<32;i++) //P置换Ri[i]=tmp[P_Table[i]-1];Xor(Ri,Li,32); //异或for(i=0;i<32;i++) //交换左右明文{Li[i]=ss[i];}}for(i=0;i<32;i++){tmp[i]=Li[i];Li[i]=Ri[i];Ri[i]=tmp[i];}for(i=0;i<64;i++)PMW[i]=MW[Final_Table[i]-1]; BitToByte(Out,PMW,64); //位到字节的转换}delete[] MW;delete[] tmp;delete[] PMW;delete[] kzmw;delete[] keytem;delete[] ss;}bool RunDes(char *Out, char *In, int datalength, char *Key, bool Type) //加密运行函数,判断输入以及对输入文本8字节分割{if( !( Out && In && Key && (datalength=(datalength+7)&0xfffffff8) ) ) return false;keyfc(Key);for(int i=0,j=datalength%8; i<j; ++i,Out+=8,In+=8)DES(Out, In, Type);return true;}int main(){char* Ki = new char[8];char Enter[]="This is the test of DES!"; char* Print = new char[200];int len = sizeof(Enter);int i_mf;cout << "请输入密钥(8位):" <<"\n"; for(i_mf=0;i_mf<8;i_mf++)cin >> Ki[i_mf];cout << "\n";RunDes(Print,Enter,len,Ki,0);//加密cout << "----加密前----" << "\n";for(i_mf=0;i_mf<len;i_mf++)cout << Enter[i_mf];cout << "\n\n";cout << "----加密后----" << "\n";for(i_mf=0;i_mf<len;i_mf++)cout<<Print[i_mf];cout << "\n\n";//此处进行不同密钥输入测试cout << "请输入密钥(8位):" <<"\n"; for(i_mf=0;i_mf<8;i_mf++)cin >> Ki[i_mf];cout << "\n";RunDes(Enter,Print,len,Ki,1);//解密cout << "----解密后----" << "\n";for(i_mf=0;i_mf<len;i_mf++)cout << Enter[i_mf];cout << endl;delete[] Ki;delete[] Print;return 0;}二、程序编译、运行结果图:三、程序总体框架图:读取待加密文本输入密钥DES 加密显示加密后文本再次输入密钥DES 解密显示解密后文本显示错误解密信息密钥错误密钥正确四、程序实现流程图:Enter = 待加密文本分割Enter ,8字节为一段,不足补加,段数为N 初始化:*Print ,i=0,j=0文本第i 段,转为二进制64位初始置换(IP_Table )文本段分为左右两部分左部分(32位)右部分(32)输入8字节密钥转为二进制64位密钥压缩KeyRar_Table (56位)形成16轮密钥合并形成子密钥(48位)S 置换(S_Box )P 置换(P_Table )左右交换,j++最终置换(Final_Table )J<16扩展置换(Exp_Table )i<N异或异或NoYes存入*Print ,i++DES 加密过程结束,输出Print YesNoDES 解密过程为以上逆过程。
数据加密标准DES
数据加密标准DES1977年1月,美国政府将IBM研制的一种乘积密码宣布为国家的数据加密标准。
这个标准的确立刺激了很大一批厂商去实现加密算法的硬件化,以提高处理速度。
这种密码术的核心是乘积变换,在硬件产业中常常简称为DES(Data Encryption Standard)。
这样一来,由于可以得到便宜高速的硬件,所以反过来也鼓励了许多其他用户采纳DES。
1.DES算法描述现在我们来说明DES算法,它的过程如图9-2所示。
对明文按64位分组,每组明文经初始排列(第1步),通过子密钥K1--K16进行16次乘积变换(第2步),再通过最终排列(第3步)得到64位密文。
图9-2 DES算法过程图16次乘积变换的目的是使明文增大其混乱性和扩散性,使得输出不残存统计规律,使破译者不能从反向推算出密钥。
第1步:初始排列(IP)IP(Initial Permutation)取排数据的方法如表9-2所示,其中的数据表示明文的位标(1~64)。
例如,58指该组明文中的第58位,50指该组明文中的第50位,其他类推。
第l步初始排列的目的是将明文的顺序打乱。
表9-2 初始排列法(IP)[例12-1]明文X=0123456789ABCDEF(十六进制形式),写成二进制形式,共64位:X=0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111经过初始排列(IP)后,结果变成:1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111 1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010即写成十六进制形式是:CC00CCFFFOAAFOAA。
第2步:乘积变换把通过第1步得出的64位一分为二,用L0表示前32位,R0表示后32位,那么在上例中有:L0=CC00CCFF R0=FOAAFOAA其16次乘积变换的过程可以用图9-3表示。
DES加密算法详解
DES加密算法详解- -对加密解密一直挺喜欢的,可还是没有怎么好好学习过,希望这是一个好的开始。
在网上搜了一下关于DES的说明,发现有些杂乱,所以还是有必要整合一下。
写了一点代码,还没有完成,不过,还不能编译通过,^_^刚看了一下,发现还是说得够模糊的,有机会再整理一下。
昏倒,一直运行不对,今天才仔细查出来,原来问题是出在Des_Data_P(const _b32& input, _b32 output),我的output用了传值调用,失败呀。
应该是Des_Data_P(const _b32& input, _b32 & output)DES算法的入口参数有三个:Key, Data, ModeKey 为64bit密钥,Data为64bit数据,Mode为加密还是解密。
DES算法的过程:1. 对输入的密钥进行变换。
用户的64bit密钥,其中第8,16,24,32,40,48,56,64位是校验位,使得每个密钥都有奇数个1。
所以密钥事实上是56位。
对这56位密钥进行如下表的换位。
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,表的意思是第57位移到第1位,第49位移到第2位,...... 以此类推。
变换后得到56b it数据,将它分成两部分,C[0][28], D[0][28]。
2. 计算16个子密钥,计算方法C[i][28] D[i][28]为对前一个C[i-1][28], D[i-1][28]做循环左移操作。
DES的加密解密流程
Feistel 结构图
Feistel结构定义 Feistel结构定义
• 加密: Li = Ri-1; Ri = Li-1⊕F(Ri-1,Ki) • 解密: Ri-1 = Li Li-1 = Ri⊕F(Ri-1,Ki) = Ri⊕F(Li,Ki)
Feistel 的加密 和解密
DES算法的基本结构
置换表(P表)
子密钥的产生
置换选择1
置换选择2和循环左移次数
初始置换(IP)
逆初始置换(IP-1)
DES每轮变换 Li = Ri-1 Ri = Li-1⊕F(Ri-1,Ki) ⊕
F函数
Expansion: 32 S-box: 6 4 Permutation 48
扩展/置换表(ox)
S盒(S-box)(续)
S盒(S-box)(续)
DES加解密过程和实现
DES加解密过程和实现DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,最早由IBM公司于1977年公开发布。
DES的加解密过程主要包括初始置换、轮函数、密钥扩展、轮数选择等步骤。
这里将详细介绍DES的加解密过程和实现细节。
一、DES加密过程:1. 初始置换(Initial Permutation,IP):将64位明文按照一定规则重新排列。
初始置换的目的是将明文打乱,增加加密强度。
2. 轮函数(Feistel Function):DES算法主要采用了轮函数的迭代方式进行加密。
轮函数的输入是32位的右半部分(R),输出为48位的扩展右半部分(E(R))。
3.密钥扩展:DES算法使用56位密钥,通过密钥置换和循环左移生成16组48位的轮密钥(Ki),用于每轮的轮函数。
4. 轮数选择(Round Selection):DES算法共进行16轮加密。
每轮中,将左半部分(L)与右半部分(R)进行处理,得到新的左半部分和右半部分。
5. 最后置换(Final Permutation,FP):将最后一轮的左半部分和右半部分合并后,按照一定规则进行置换,得到最终的密文。
二、DES解密过程:1.密钥扩展:与加密过程相同,使用相同的56位密钥生成16轮的轮密钥。
2.初始置换(IP):将密文进行初始置换,得到R(密文右半部分)和L(密文左半部分)。
3.轮数选择:与加密过程相同,共进行16轮解密。
4.最后置换(FP):将最后一轮的左半部分和右半部分合并后,按照一定规则进行置换,得到最终的明文。
三、DES实现细节:1.初始置换(IP)和最后置换(FP):DES算法中使用的IP和FP置换表定义了明文和密文的排列规则。
可以使用预定义的置换表,将明文和密文按照置换表的映射进行重新排列。
2. 轮函数(Feistel Function):轮函数的输入为32位的R,通过扩展运算(E函数)将其扩展为48位。
扩展运算使用的扩展置换表将输入的32位扩展为48位。
DES加密算法详解
DES加密算法详解DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,是最早被广泛使用的加密算法之一、它于1977年被美国国家标准局(NIST)作为联邦信息处理标准(FIPS)发布,并在接下来的几十年内被广泛应用于数据加密领域。
下面将对DES加密算法进行详细解释。
DES算法使用一个56位的密钥来加密64位的数据块。
密钥经过一系列的处理后生成16个48位的子密钥,然后对数据块进行16轮的加密处理。
每轮加密又包括初始置换、扩展置换、与子密钥异或、S盒置换、P置换等步骤。
初始置换(IP)是DES算法的第一步,通过将输入的64位数据块按照特定的规则重新排列来改变其位的位置。
这样可以提高后续处理的随机性和复杂性。
扩展置换(E)是DES算法的第二步,将32位的数据块扩展成48位,并重新排列其位的位置。
这样可以增加密钥和数据的混淆度。
与子密钥异或(XOR)是DES算法的第三步,将扩展后的数据块与生成的子密钥进行异或操作。
这样可以将密钥的信息混合到数据中。
S盒置换是DES算法的核心部分,利用8个不同的4x16位置换表(S 盒)进行16次S盒置换。
S盒将6位输入映射为4位输出,通过混淆和代替的方式增加了加密的随机性。
P置换是DES算法的最后一步,在经过S盒置换后,对输出的32位数据块进行一次最终的置换。
这样可以使得密文在传输过程中更难以破解。
DES算法的解密过程与加密过程相似,只是在16轮中使用的子密钥的顺序是相反的。
解密过程中同样包括初始置换、扩展置换、与子密钥异或、S盒置换、P置换等步骤,最后经过逆初始置换得到明文。
虽然DES算法曾经是数据安全领域的标准算法,但是随着计算机计算能力的提高,DES算法的密钥长度过短(56位)容易被暴力破解,安全性逐渐变弱。
因此,在2001年,DES被高级加密标准(AES)取代,并成为新的数据加密标准。
总结来说,DES加密算法采用对称密钥体制,使用相同的密钥进行加密和解密。
DES加密算法原理
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[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
2 右边32位f函数
2.1 E置换
2.2 与轮密钥XOR
2.3 S盒替换
2.4 P置换
2.5 和左边32位XOR
3 左右交换,最终变换final permutation
需要特别注意的是,最后一轮是不需要做左右交换这一部的。
DES( Data Encryption Standard)算法,于1977年得到美国政府的正式许可,是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。DES算法以被应用于许多需要安全加密的场合。(如:UNIX的密码算法就是以DES算法为基础的)。下面是关于如何实现DES算法的语言性描述.
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 Hale Waihona Puke 4 3 5 12 2 15 8 6
1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2
请说明des算法的基本过程
请说明des算法的基本过程DES算法是一种对称加密算法,是数据加密标准(Data Encryption Standard)的缩写。
它是一种分组密码,每个分组64位,密钥长度56位。
DES算法的基本过程包括初始置换、16轮迭代、逆置换三个步骤。
一、初始置换初始置换(Initial Permutation)是将输入的64位明文按照一个固定的置换表进行重排列,得到一个新的64位序列。
这个步骤的目的是打乱明文中各个比特位的位置,增加加密强度。
二、16轮迭代1.子密钥生成首先将56位密钥按照一个固定的置换表进行重排列,得到一个新的56位序列。
然后将这个序列分成左右两部分各28位,并对每部分进行循环左移操作。
接下来,将这两部分重新组合成一个56位序列,并再次按照一个固定的置换表进行重排列得到48位子密钥。
2.轮函数轮函数(Round Function)是DES算法中最核心的部分,它将输入数据与子密钥进行异或运算,并通过S盒和P盒进行替换和重排列。
3.16轮迭代在16轮迭代中,每一轮都使用不同的子密钥进行加密。
具体过程如下:(1)将输入的64位明文分成左右两部分各32位。
(2)将右半部分作为轮函数的输入,与当前轮使用的子密钥进行异或运算。
(3)将异或运算得到的结果作为轮函数的输入,经过S盒和P盒进行替换和重排列,得到一个32位序列。
(4)将左半部分与32位序列进行异或运算,得到新的右半部分。
(5)将原来的右半部分作为新的左半部分。
三、逆置换逆置换(Final Permutation)是初始置换的逆操作,将最后一轮迭代得到的64位序列按照一个固定的置换表进行重排列,并输出加密结果。
四、总结DES算法是一种经典的对称加密算法,具有较高的安全性和广泛应用性。
它采用了初始置换、16轮迭代和逆置换等步骤,通过子密钥生成和轮函数等核心操作实现数据加密。
在实际应用中,DES算法已被AES算法所取代,但其基本思想和设计思路仍然值得学习和借鉴。
数据加密算法--详解DES加密算法原理与实现
数据加密算法--详解DES加密算法原理与实现DES算法简介DES(Data Encryption Standard)是⽬前最为流⾏的加密算法之⼀。
DES是对称的,也就是说它使⽤同⼀个密钥来加密和解密数据。
DES还是⼀种分组加密算法,该算法每次处理固定长度的数据段,称之为分组。
DES分组的⼤⼩是64位,如果加密的数据长度不是64位的倍数,可以按照某种具体的规则来填充位。
从本质上来说,DES的安全性依赖于虚假表象,从密码学的术语来讲就是依赖于“混乱和扩散”的原则。
混乱的⽬的是为隐藏任何明⽂同密⽂、或者密钥之间的关系,⽽扩散的⽬的是使明⽂中的有效位和密钥⼀起组成尽可能多的密⽂。
两者结合到⼀起就使得安全性变得相对较⾼。
DES算法具体通过对明⽂进⾏⼀系列的排列和替换操作来将其加密。
过程的关键就是从给定的初始密钥中得到16个⼦密钥的函数。
要加密⼀组明⽂,每个⼦密钥按照顺序(1-16)以⼀系列的位操作施加于数据上,每个⼦密钥⼀次,⼀共重复16次。
每⼀次迭代称之为⼀轮。
要对密⽂进⾏解密可以采⽤同样的步骤,只是⼦密钥是按照逆向的顺序(16-1)对密⽂进⾏处理。
计算16个⼦密钥上⾯提到DES算法的第⼀步就是从初始密钥中计算得出16个⼦密钥。
图⽰1展⽰了这个过程。
DES使⽤⼀个56位的初始密钥,但是这⾥提供的是⼀个64位的值,这是因为在硬件实现中每8位可以⽤于奇偶校验,在软件实现中多出的位只是简单的忽略掉。
要获得⼀个56位的密钥,可以执照表1的⽅式执⾏密钥转换。
解释⼀下表1,按照从左往右从上往下的⽅式看,表格中每个位置P包含初始密钥中位在转换后的密钥中所占的位置。
⽐如,初始密钥中的第57位就是转换后的密钥中的第1位,⽽初始密钥中的第49位则变成转换后的密钥中的第2位,以此类推...。
(数据位的计数顺序按照从左到右从1开始的)表1:DES中密钥的转换表(DesTransform[56])将密钥转换为56位后,接下来计算⼦密钥。
DES加密算法的原理
DES加密算法的原理分类:数据结构+算法+编程技巧+效率+ACM+密码学2008-01-11 00:12 3636人阅读评论(1) 收藏举报算法加密encryption解密algorithmbyteDES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,首先,DES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,并进行前后置换(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),最终由L0输出左32位,R0输出右32位,根据这个法则经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入,进行与初始置换相反的逆置换,即得到密文输出。
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,如果Mode为加密,则用Key去把数据Data进行加密,生成Data的密码形式作为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的明码形式作为DES的输出结果。
在使用DES时,双方预先约定使用的”密码”即Key,然后用Key去加密数据;接收方得到密文后使用同样的Key解密得到原数据,这样便实现了安全性较高的数据传输。
DES算法全称为Data Encryption Standard,即数据加密算法,它是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。
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,其算法主要分为两步:1 初始置换其功能是把输入的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3 2位,其置换规则为将输入的第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。
密码学实验-实验2 DES和AES
密码学原理与实践实验报告一、实验目的①了解AES加密解密算法原理②了解DES加密解密算法原理二、实验内容与设计思想1.DES加密流程2.对于每个64位长度的明文分组的加密过程:①初始置换:输入分组按照初始置换表重排次序,进行初始置换。
②16轮循环:DES对经过初始置换的64位明文进行16轮类似的子加密过程.③终结置换:按照终结置换表进行终结置换,64位输出就是密文。
3.子密钥产生过程4.AES加密流程对于任意长度的明文,AES首先对其进行分组,每组的长度为128位。
分组之后将分别对每个128位的明文分组进行加密。
对于每个128位长度的明文分组的加密过程如下:(1)将128位AES明文分组放入状态矩阵中。
(2)AddRoundKey变换:对状态矩阵进行AddRoundKey变换,与膨胀后的密钥进行异或操作(密钥膨胀将在实验原理七中详细讨论)。
(3)10轮循环:AES对状态矩阵进行了10轮类似的子加密过程。
前9轮子加密过程中,每一轮子加密过程包括4种不同的变换,而最后一轮只有3种变换,前9轮的子加密步骤如下:●SubBytes变换:SubBytes变换是一个对状态矩阵非线性的变换;●ShiftRows变换:ShiftRows变换对状态矩阵的行进行循环移位;●MixColumns变换:MixColumns变换对状态矩阵的列进行变换;●AddRoundKey变换:AddRoundKey变换对状态矩阵和膨胀后的密钥进行异或操作。
最后一轮的子加密步骤如下:●SubBytes变换:SubBytes变换是一个对状态矩阵非线性的变换;●ShiftRows变换:ShiftRows变换对状态矩阵的行进行循环移位;●AddRoundKey变换:AddRoundKey变换对状态矩阵和膨胀后的密钥进行异或操作;5.AES解密过程AES的加密和解密过程并不相同,首先密文按128位分组,分组方法和加密时的分组方法相同,然后进行轮变换。
DES加密与解密过程原理解析
DES加密与解密过程原理解析DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,采用相同的秘钥进行加密和解密过程。
该算法由IBM的Horst Feistel设计,于1977年被美国联邦政府采用为标准。
DES算法的加密和解密过程如下:1.密钥生成:DES算法采用56位的密钥作为输入。
首先,将输入的密钥进行奇偶校验,然后每个位的第8、16、24、32、40、48、56位在末尾添加一个奇偶校验位,得到64位密钥。
2.初始置换(IP):明文输入64位数据块,首先进行初始置换操作。
初始置换将数据块中的每一位按照指定的位置进行重新排列。
3.分组操作:初始置换后的数据块分为左右两部分,每部分各为32位。
并对左右两部分进行16轮迭代操作。
4.迭代操作:在每一轮迭代中,将右半部分作为下一轮的左半部分,而右半部分经过两个操作:F函数和异或运算。
5.F函数:F函数接受两个输入,一部分是右半部分32位数据,另一部分是48位的子密钥。
首先,将右半部分进行扩展置换,将32位扩展为48位。
然后,将扩展后的数据与子密钥进行异或运算。
接下来,将结果分为8个6位的块,并将每一块作为S盒(代替盒)的输入。
S盒是8个不同的4x16的置换表,每个输入块选取相应的S盒进行替换,得到新的6位输出。
最后,将8个6位的输出组合成32位的输出。
6.子密钥生成:DES算法使用16个48位的子密钥,并且这些子密钥都是从64位的密钥中生成的。
首先,将64位的密钥进行PC-1置换,得到56位的数据。
然后,将密钥分为两部分,每部分28位,并且对每部分进行左移操作。
左移的位数根据不同的轮数确定,生成循环的子密钥。
最后,对每个循环生成的子密钥进行PC-2置换,得到48位的子密钥。
7.最终置换(IP-1)和输出:经过16轮迭代后,经过F函数和异或运算的结果将再次合并,并且进行最终置换。
最终置换是初始置换的逆置换,将合并的结果按照指定的位置进行重新排列。
DES加密算法与解密(带流程图)
DES加密算法与解密(带流程图)一、DES加密及解密算法程序源代码:#include <iostream>using namespace std;const static char IP_Table[] = { //IP_Table置换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};const static char Final_Table[] = { //最终置换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};const static char S_Box[8][64] = {//s_box/* 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}};const static char Rar_Table[] = { //压缩置换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};const static char Exp_Table[] = { //扩展置换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};const static char P_Table[]={ //P置换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};const static char KeyRar_Table[]={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};//设置全局变量,16轮密钥bool key[16][48]={{0}};void ByteToBit(bool *Out,char *In,int bits) //字节到位转换函数{int i;for(i=0;i<bits;i++)Out[i]=(In[i/8]>>(i%8))&1;}void BitToByte(char *Out,bool *In,int bits)//位到字节转换函数{int i;for(i=0;i<bits/8;i++)Out[i]=0;for(i=0;i<bits;i++)Out[i/8]|=In[i]<<(i%8);}void Xor(bool *InA,const bool *InB,int length) //按位异或{for(int i=0;i<length;i++)InA[i]^=InB[i];}void keyfc(char *In) //密钥生成函数{int i,j=0,mov,k,m;bool* key0 = new bool[56];bool* keyin = new bool[64];bool temp;ByteToBit(keyin,In,64); //字节到位的转换for(i=0;i<56;i++) //密钥压缩为56位key0[i]=keyin[KeyRar_Table[i]-1];for(i=0;i<16;i++) //16轮密钥产生{if(i==0||i==1||i==8||i==15)mov=1;elsemov=2;for(k=0;k<mov;k++) //分左右两块循环左移{for(m=0;m<8;m++){temp=key0[m*7];for(j=m*7;j<m*7+7;j++)key0[j]=key0[j+1];key0[m*7+6]=temp;}temp=key0[0];for(m=0;m<27;m++)key0[m]=key0[m+1];key0[27]=temp;temp=key0[28];for(m=28;m<55;m++)key0[m]=key0[m+1];key0[55]=temp;}for(j=0;j<48;j++) //压缩置换并储存key[i][j]=key0[Rar_Table[j]-1];}delete[] key0;delete[] keyin;}void DES(char Out[8],char In[8],bool Type)//加密核心程序,Type=0时加密,反之解密{bool* MW = new bool[64];bool* tmp = new bool[32];bool* PMW = new bool[64];bool* kzmw = new bool[48];bool* keytem = new bool[48];bool* ss = new bool[32];int hang,lie,i;ByteToBit(PMW,In,64);for(int j=0;j<64;j++){MW[j]=PMW[IP_Table[j]-1]; //初始置换}bool *Li=&MW[0],*Ri=&MW[32];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];if(Type==0) //DES加密过程{for(int lun=0;lun<16;lun++){for(i=0;i<32;i++)ss[i]=Ri[i];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];for(i=0;i<48;i++)keytem[i]=key[lun][i];Xor(kzmw,keytem,48);/*S盒置换*/for(i=0;i<8;i++){hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];lie=kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3] *2+kzmw[i*6+4];tmp[i*4+3]=S_Box[i][(hang+1)*16+lie]%2;tmp[i*4+2]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/2)%2 ;tmp[i*4+1]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/4)%2 ;tmp[i*4]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/8)%2;}for(i=0;i<32;i++) //P置换Ri[i]=tmp[P_Table[i]-1];Xor(Ri,Li,32); //异或for(i=0;i<32;i++) //交换左右明文{Li[i]=ss[i];}}for(i=0;i<32;i++){tmp[i]=Li[i];Li[i]=Ri[i];Ri[i]=tmp[i];}for(i=0;i<64;i++)PMW[i]=MW[Final_Table[i]-1];BitToByte(Out,PMW,64); //位到字节的转换}else //DES解密过程{for(int lun=15;lun>=0;lun--){for(i=0;i<32;i++)ss[i]=Ri[i];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];for(i=0;i<48;i++)keytem[i]=key[lun][i];Xor(kzmw,keytem,48);/*S盒置换*/for(i=0;i<8;i++){hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];lie=kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3] *2+kzmw[i*6+4];tmp[i*4+3]=S_Box[i][(hang+1)*16+lie]%2;tmp[i*4+2]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/2)%2 ;tmp[i*4+1]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/4)%2 ;tmp[i*4]=(S_Box[i][(hang+1)*16+lie]/8)%2;}for(i=0;i<32;i++) //P置换Ri[i]=tmp[P_Table[i]-1];Xor(Ri,Li,32); //异或for(i=0;i<32;i++) //交换左右明文{Li[i]=ss[i];}}for(i=0;i<32;i++){tmp[i]=Li[i];Li[i]=Ri[i];Ri[i]=tmp[i];}for(i=0;i<64;i++)PMW[i]=MW[Final_Table[i]-1];BitToByte(Out,PMW,64); //位到字节的转换}delete[] MW;delete[] tmp;delete[] PMW;delete[] kzmw;delete[] keytem;delete[] ss;}bool RunDes(char *Out, char *In, int datalength, char *Key, bool Type) //加密运行函数,判断输入以及对输入文本8字节分割{if( !( Out && In && Key && (datalength=(datalength+7)&0xfffffff8) ) ) return false;keyfc(Key);for(int i=0,j=datalength%8; i<j; ++i,Out+=8,In+=8)DES(Out, In, Type);return true;}int main(){char* Ki = new char[8];char Enter[]="This is the test of DES!"; char* Print = new char[200];int len = sizeof(Enter);int i_mf;cout << "请输入密钥(8位):" <<"\n"; for(i_mf=0;i_mf<8;i_mf++)cin >> Ki[i_mf];cout << "\n";RunDes(Print,Enter,len,Ki,0);//加密cout << "----加密前----" << "\n";for(i_mf=0;i_mf<len;i_mf++)cout << Enter[i_mf];cout << "\n\n";cout << "----加密后----" << "\n";for(i_mf=0;i_mf<len;i_mf++)cout<<Print[i_mf];cout << "\n\n";//此处进行不同密钥输入测试cout << "请输入密钥(8位):" <<"\n"; for(i_mf=0;i_mf<8;i_mf++)cin >> Ki[i_mf];cout << "\n";RunDes(Enter,Print,len,Ki,1);//解密cout << "----解密后----" << "\n";for(i_mf=0;i_mf<len;i_mf++)cout << Enter[i_mf];cout << endl;delete[] Ki;delete[] Print;return 0;}二、程序编译、运行结果图:三、程序总体框架图:读取待加密文本输入密钥DES 加密显示加密后文本再次输入密钥DES 解密显示解密后文本显示错误解密信息密钥错误密钥正确四、程序实现流程图:Enter = 待加密文本分割Enter ,8字节为一段,不足补加,段数为N 初始化:*Print ,i=0,j=0文本第i 段,转为二进制64位初始置换(IP_Table )文本段分为左右两部分左部分(32位)右部分(32)输入8字节密钥转为二进制64位密钥压缩KeyRar_Table (56位)形成16轮密钥合并形成子密钥(48位)S 置换(S_Box )P 置换(P_Table )左右交换,j++最终置换(Final_Table )J<16扩展置换(Exp_Table )i<N异或异或NoYes存入*Print ,i++DES 加密过程结束,输出Print YesNoDES 解密过程为以上逆过程。
DES算法和AES算法性能的比较
目录第一章DES算法 (3)1.1 DES概述 (3)1.2 DES的加密标准 (4)1.2.1 DES算法的迭代过程 (5)1.2.2 子密钥的生成 (6)1.3 DES算法的解密过程 (8)第二章AES算法 (8)2.1 AES概述 (8)2.2 AES的算法分析 (9)第三章AES与DES的分析比较 (10)3.1从DES到AES的转变 (10)3.2算法比较分析 (12)3.3 算法评价 (13)3.4总结 (14)DES数据加密算法是使用最广的分组加密算法,它作为最著名的保密密钥或对称加密算法,在计算机密码学及计算机数据通信的发展过程中起了重要作用。
随着计算机和通信技术的发展,用户对信息的安全存储、安全处理和安全传输的需求来越迫切,随着攻击手段的日益提高和计算机计算速度的增长,原有的DES 密码体制由于密钥长度太短,无法满足需要的安全强度。
最新的密码体制AES 具有简洁、实现速度快、安全性高等优点,是分组密码加密体制的一个相当好的标准。
随着AES 的确定,分组密码算法的研究越来越受到人们的重视。
分组密码具有速度快、易于标准化和便于软硬件实现等特点,通常是信息与网络安全中实现数据加密、数字签名、认证及密钥管理的核心体制,它在计算机通信和信息系统安全领域有着最广泛的应用。
第一章 DES算法1.1 DES概述DES(Data Encryption Standard)是一种经典的对称算法。
其数据分组长度为64位,使用的密钥为64位,有效密钥长度为56位(有8位用于奇偶校验)。
DES是分组密码的典型代表,也是第一个被公布出来的标准算法。
早在DES提出不久,就有人提出造一专用的装置来对付DES,其基本思想无非是借用硬件设备来实现对所有的密钥进行遍历搜索。
由于电子技术的突飞猛进,专门设备的造价大大降低,速度有质的飞跃,对DES形成了实际的威胁。
DES确实辉煌过,它的弱点在于专家们一开始就指出的,即密钥太短。
DES和AES算法详解
DES和AES算法详解DESDES简介数据加密标准(DES,Data Encryption Standard)是一种使用密钥加密的块密码,1976年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS),随后在国际上广泛流传开来。
它基于使用56位密钥的对称算法。
这个算法因为包含一些机密设计元素,相对短的密钥长度以及怀疑内含美国国家安全局(NSA)的后门而在开始时有争议,因此DES因此受到了强烈的学院派式的审查,并以此推动了现代的块密码及其密码分析的发展。
DES是一种分组密码,明文、密文和密钥的分组长度都是64位,并且都是面向二进制的密码算法。
DES处理的明文分组长度为64位,密文分组长度也是64位,使用的密钥长度为56位(实现上函数要求一个64位的密钥作为输入,但其中用到的只有56位,另外8位可以用作奇偶校验位或者其他用途)。
DES的解密过程和加密相似,解密时使用与加密同样的算法,不过子密钥的使用次序要反过来。
DES的整个体制是公开的,系统的安全性完全靠密钥的保密。
DES算法概述DES算法框图:子密钥产生过程:算法主要包括:初始置换IP、16轮迭代的乘积变换、逆初始置换IP-1以及16个子密钥产生器。
DES算法详解密钥的产生DES的乘积变换部分含有16轮非线性变换,每一轮变换都用一个48比特的子密钥,共需16个不同的48比特的子密钥。
一个64比特的外部密钥经过密钥产生器产生48比特的16个子密钥。
置换1:置换1的作用是将56比特密钥K’各位上的数按规定方式进行换位。
置换后的56比特分别存到两个28比特的寄存器中。
如图:C0的各位依次为原密钥中的57,49,41,…,36位,D0的各位依次为原密钥中的63,55,…,4位。
循环左移寄存器:每个循环左移寄存器都有28比特,加密时,循环寄存器对C(i+1)、D(i+1)的内容是将循环寄存器对C(i)、D(i)的内容分别左移1至2位得到的。
各级寄存器移位的比特数如表所示:压缩置换:是从56位内容中选出48位,产生16轮加密的16子密钥。