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。

- 将密钥转换为64位的二进制形式。

- 通过奇偶校验算法计算和添加奇偶校验位。

2. 初始置换：
- 使用初始置换表（IP表）对64位的明文块进行置换。

3. 迭代过程：
- 对于每一轮迭代：
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。

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，分别对每个块进行
代换。

d. P盒置换：
- 使用P盒进行置换，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。

4. 逆初始置换：
- 使用逆初始置换表（IP^-1表）对迭代过程的最终结果进行
逆置换。

5. 输出加密结果。

总结起来，DES算法的产生过程分为密钥生成、初始置换、
迭代过程和逆初始置换四个步骤。

每一轮迭代都包括扩展置换、密钥加密、S盒代换、P盒置换和左右交换等操作。

最后，通
过逆初始置换将迭代过程的结果转换回64位的密文块，得到最终的加密结果。