des密码原理

des密码原理
DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，采用
的是分组密码模式。

其原理如下：
1. 初始置换（Initial Permutation）：将输入的明文数据按照特
定的方式重新排列，生成初始置换结果。

2. 迭代运算（Iteration）：将初始置换结果分成左右两部分L0
和R0，经过16轮迭代运算。

每轮迭代运算包括以下步骤：
a. 将R[i-1]作为输入，经过扩展置换（Expansion Permutation）后得到48位的子密钥Ki。

b. 将扩展置换结果与子密钥Ki进行异或操作，得到48位的
结果。

c. 将异或结果按照S盒进行替换，S盒是包含8个不同的
4x16的表，每个表用于不同的6位输入，输出4位结果。

d. 对替换结果进行置换操作（Permutation），得到32位结果。

e. 将L[i-1]与置换结果进行异或操作，得到Ri。

f. 将Ri与L[i-1]作为下一轮迭代的输入。

3. 逆置换（Final Permutation）：经过16轮迭代运算后，将最
后一轮的输出L16和R16合并，经过逆置换操作得到加密结果。

4. 密钥生成（Key Generation）：DES使用一个56位的密钥，但为了增加安全性，实际上只使用了48位，其中每个第8、
16 ... 48位被丢弃，仅使用32位，且没有用于校验的56位。

密钥生成过程包括以下步骤：
a. 对输入的56位密钥进行初始排列（Permuted Choice 1）得到56位的结果C0和D0。

b. 然后对C0和D0进行循环左移，得到C1和D1。

左移的位数由加密算法决定。

c. 对C1和D1进行循环左移，得到C2和D2。

重复这个操作，每次左移位数不同，得到一个48位的子密钥Ki。

DES的安全性主要基于以下几个因素：56位的密钥长度提供了2^56种不同的可能性，16轮的迭代运算增加了密码分析的难度，以及S盒和置换操作的复杂性和非线性特性，增加了密码分析者的破解难度。

但是，由于DES密钥长度较短，因此在现代计算力的条件下，DES已不再被认为是安全的加密算法。