DES----CFB-and---OFB模式-文件
对称密码体制和非对称密码体制
对称密码体制和⾮对称密码体制⼀、对称加密 (Symmetric Key Encryption)对称加密是最快速、最简单的⼀种加密⽅式，加密（encryption）与解密（decryption）⽤的是同样的密钥（secret key）。
对称加密有很多种算法，由于它效率很⾼，所以被⼴泛使⽤在很多加密协议的核⼼当中。
⾃1977年美国颁布DES（Data Encryption Standard）密码算法作为美国数据加密标准以来，对称密码体制迅速发展，得到了世界各国的关注和普遍应⽤。
对称密码体制从⼯作⽅式上可以分为分组加密和序列密码两⼤类。
对称加密算法的优点：算法公开、计算量⼩、加密速度快、加密效率⾼。
对称加密算法的缺点：交易双⽅都使⽤同样钥匙，安全性得不到保证。
此外，每对⽤户每次使⽤对称加密算法时，都需要使⽤其他⼈不知道的惟⼀钥匙，这会使得发收信双⽅所拥有的钥匙数量呈⼏何级数增长，密钥管理成为⽤户的负担。
对称加密算法在分布式⽹络系统上使⽤较为困难，主要是因为密钥管理困难，使⽤成本较⾼。
⽽与公开密钥加密算法⽐起来，对称加密算法能够提供加密和认证却缺乏了签名功能，使得使⽤范围有所缩⼩。
对称加密通常使⽤的是相对较⼩的密钥，⼀般⼩于256 bit。
因为密钥越⼤，加密越强，但加密与解密的过程越慢。
如果你只⽤1 bit来做这个密钥，那⿊客们可以先试着⽤0来解密，不⾏的话就再⽤1解；但如果你的密钥有1 MB⼤，⿊客们可能永远也⽆法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。
密钥的⼤⼩既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是⼀个trade-off。
分组密码：也叫块加密(block cyphers)，⼀次加密明⽂中的⼀个块。
是将明⽂按⼀定的位长分组，明⽂组经过加密运算得到密⽂组，密⽂组经过解密运算（加密运算的逆运算），还原成明⽂组，有 ECB、CBC、CFB、OFB 四种⼯作模式。
序列密码：也叫流加密(stream cyphers)，⼀次加密明⽂中的⼀个位。
《密码学基础》课程教学大纲
《密码学基础》课程教学大纲（Fundamentals of Cryptography）课程编号: 1223527课程性质：专业课适用专业：计算机科学与技术先修课程：线性代数、概率论与数理统计、离散数学后续课程：总学分：2学分一、教学目的与要求1. 教学目的密码学包含两个密切相关的方面，其一是密码编码学，研究编写出好的密码系统的方法；其二是密码分析学，研究攻破一个密码系统的途径，恢复被隐蔽信息的本来面目。
通过本课程的学习使学生初步掌握密码编码学的知识、了解密码分析学的基本概念和方法。
2. 教学要求通过本课程的学习，要求学生能初步掌握密码学的主要内容，包括：公钥密码，分组密码，伪随机序列发生器，序列密码，数字签名等等。
要求重点掌握各种密码算法和密码协议及其设计原理，掌握密钥管理、数字签名、身份认证、散列函数等核心技术。
二、课时安排三、教学内容1. 密码学的基本概念(2学时)(1)教学基本要求了解：信息安全模型；信息安全与密码学的关系；密码学的发展方向。
理解：密码学的发展与分类；密码学的基本概念；现代密码学的理论基础。
(2)教学内容①对安全威胁的被动攻击（截获）与主动攻击（中断、篡改、伪造）；②信息安全的三个特性（保密性Confidentiality、完整性Integrity、可用性Availability）；③密码学的分类（密码编码学、密码分析学、密码密钥学）；④密码编码学的分类（对称密码与非对称密码）；⑤密码分析及对密码系统攻击能力等级。
2. 分组密码(4学时)(1)教学基本要求了解：DES；对DES的攻击方法；分组密码设计的一般原理；IDEA；Double-DES，Triple-DES；AES的产生背景。
理解：DES算法；分组密码(DES)的使用模式；IDEA的总体结构；AES算法；逆元的计算；分组密码的工作模式。
(2)教学内容①DES算法的整体结构(重点)；②初始置换、逆初始置换、乘积变换、16轮迭代、函数f、S-盒、P置换；③子密钥的生成及DES的解密过程；④DES的雪崩效应、DES的弱密钥及半弱密钥、对DES的攻击；⑤Double-DES与Triple-DES；⑥分组密码设计的一般原理及分组密码的工作模式（ECB、CBC、CFB、OFB）；⑦IDEA的总体结构，8轮迭代、输出变换、密钥调度、乘积运算；⑧逆元的计算；⑨DES，Double-DES，Triple-DES，IDEA的安全性；⑩AES分组密码算法（轮变换、加轮密钥、密钥调度、密钥扩展等）。
-信息安全实验报告
信息安全实验报告NO.1了解对称加密算法（1）AES四种应用模式ECB、CBC、CFB、OFB4.1 ECB 电子密码本模式4.2 CBC 加密块链模式CBC模式的加密首先也是将明文分成固定长度（64位）的块，然后将前面一个加密4.3 CFB 加密反馈模式4.4 OFB 输出反馈模式OFB 跟 CFB 几乎是一样的,除了寄存器的输入数据稍微有一点不同之外.这种方法因为没有采用密文作为加密的数据,所以克服了由于传输过程中由于单个比特导致 64NO.2原因如下：第一次输入的18个x由于缓冲区溢出，覆盖了隔离区及passwd原先存有的”2e4rfe”，使得passwd变为”xx”，与第二次输入的xx相同，因而goto ok。
学习例子程序2：数据被执行运行不了呢…奇怪的是，调试时正常直到这里才弹出错误。
与注释讲的不一样修改还是不对。
Win7保护机制太完善了。
转而分析一下代码。
NO.3无壳,用visual basic编写运行程序显示为未注册并弹出注册窗口用ollydbg载入(ollydbg简单介绍)在反汇编窗口中跟随，并在周围寻找关键跳转开始调试先停在00652400，所以认为这是启动时判断软件是否注册的关键保存修改打开保存后的文件,可以用了的样子(⊙o⊙)OverPS:好像不小心用了修改exe的办法……结论分析与体会：吾爱破解论坛大赞1024次其实破解很好玩嘛，与软件设计者玩猫抓老鼠的感觉，在设计者的思路中找NO.4开始启动了真不容易进来了1. A. 设置 CA：1. 单击“开始”，指向“设置”，然后单击“控制面板”。
2. 双击“添加/删除程序”。
3. 单击“添加/删除 Windows 组件”。
4. 单击“下一步”。
5. 单击“证书服务”复选框，将其选中，然后单击“下一步”。
12. 单击“下一步”。
13. 如果 IIS 处于运行状态，请将其关闭。
单击“确定”以停止 IIS。
安装 Web 组件之前必须先停止 IIS。
分组密码的工作模式
O N－1 移位寄存器 64－n bit | n bit 64 K 加密 64 选择 丢弃 n bit | 64－n bit n n cN O N－1 移位寄存器 64－n bit | n bit 64 K 加密 64 选择 丢弃 n bit | 64－n bit n n cN OFB模式
pN
5．级连(CM) 模式 主要是为增加密钥长度，采用不同密钥和分组密码 加密算法对同一明文连续多次加密。破译级连密码的难 度不小于破译其第一个子密码的难度。
2．分组链接模式 (CBC)模式 每个明文分组pi在加密前先与前一密文组ci-1按位模2 加，再对结果运用DES算法。对于第一个明文组，由于 还没有反馈密文，需预臵一个初始向量 IV，如图 2-7 所 示。即： c1=DESK(p1IV) c2=DESK(p2c1) ci=DESK(pici−1) 此模式下，各密文分组不仅和与之对应的明文分组相 关，还与此前的所有明文分组有关； • 优点：隐蔽明文数据模式；一定程度上防止组的 重放、插入和删除等攻击。 • 缺点：导致错误传播。
cN
图2-8 CFB模式
4．输出反馈模式(OFB) 模式 OFB模式也将DES作为密文流产生器，不同的是 它将输出的n位密钥直接反馈至移位寄存器，即DES的 输入端，如图2-9所示。 优点:克服了错误传播。
O1 IV 移位寄存器 64－n bit | n bit 64 K 加密 64 选择 丢弃 n bit | 64－n bit n n c1 n K 移位寄存器 64－n bit | n bit 64 加密 64 选择 丢弃 n bit | 64－n bit n n c2 O1 IV 移位寄存器 64－n bit | n bit 64 K 加密 64 选择 丢弃 n bit | 64－n bit n n p1 c1 p2 n K 移位寄存器 64－n bit | n bit 64 加密 64 选择 丢弃 n bit | 64－n bit n n c2 … …
密码学参考答案（精品）
三、名词解释18. 答：被动攻击即窃听，是对系统的保密性进行攻击，通过截获密文，进行业务流分析，如搭线窃听、对文件或程序的非法拷贝等，以获取他人的信息。
18.答：主动攻击是对数据流的篡改或产生假的数据流，包括中断可用性、篡改完整性、伪造真实性。
18. 答：研究如何从密文推演出明文、密钥或解密算法的学问称为密码分析学。
18.答：自同步流密码是密钥流的产生与明文有关的流密码。
18.答：杂凑函数H是一公开函数，用于将任意长的消息M映射为较短的、固定长度的一个杂凑值H(M)，作为认证符或消息摘要。
18.答：若n次不可约多项式p(x)的阶为2n-1，则称p(x)是n次本原多项式。
18. 答：称c是两个整数a、b的最大公因子，如果①c是a的因子也是b的因子，即c是a、b的公因子。
②a和b的任一公因子，也是c的因子。
表示为c=gcd(a, b)。
18.答：对x，若有y，使得x×y≡1 mod n，则称y为x的倒数，也称为模乘逆元。
19.答：从一个文本中随机选择两个字符，两个字符相同的概率称为重合指数。
20.答：序列密码算法或称流密码算法，通过将明(密)文同密码流逐位相异或进行加(解)密。
19. 答：汉明距离w(x)表示x中所有非0元素的个数。
20. 答：将明文加密成密文时所采用的一组规则称为加密算法。
19.答：设p是素数，a<p，如果方程x2≡a (mod p)无解，称a是p的非平方剩余。
20.答：消息认证码是指消息被一密钥控制的公开函数作用后产生的、用作认证符的、固定长度的数值，也称为密码校验和。
19.答：(Fermat)若p是素数，a是正整数且gcd(a, p)=1，则a p - 1≡1 mod p。
20.答：设p是素数，a<p，如果方程x2≡a (mod p)有解，称a是p的平方剩余。
19.答：如果移位寄存器的反馈函数f(a1,a2,…,a n)是a1，a2，…，a n的线性函数，则称之为线性反馈移位寄存器（LFSR）。
应用密码学习题答案5
《应用密码学》习题和思考题答案第5章 对称密码体制5－1 画出分组密码算法的原理框图，并解释其基本工作原理。
答：图5-1 分组密码原理框图1210-t 1210-t )分组密码处理的单位是一组明文，即将明文消息编码后的数字序列im m m m ,,,,210 划分成长为L 位的组()0121,,,,L m m m m m -=,各个长为L 的分组分别在密钥()0121,,,,t k k k k k -= （密钥长为t ）的控制下变换成与明文组等长的一组密文输出数字序列()0121,,,,L c c c c c -= 。
L 通常为64或128。
解密过程是加密的逆过程。
5－2 为了保证分组密码算法的安全强度，对分组密码算法的要求有哪些？ 答：（1）分组长度足够大；（2）密钥量足够大；（3）密码变换足够复杂。
5－3 什么是SP 网络？答：SP 网络就是由多重S 变换和P 变换组合成的变换网络，即迭代密码，它是乘积密码的一种，由Shannon 提出。
其基本操作是S 变换（代替）和P 变换（换位），前者称为S 盒，后者被称为P 盒。
S 盒的作用是起到混乱作用，P 盒的作用是起到扩散的作用。
5－4 什么是雪崩效应？答：雪崩效应是指输入（明文或密钥）即使只有很小的变化，也会导致输出发生巨大变化的现象。
即明文的一个比特的变化应该引起密文许多比特的改变。
5－5 什么是Feistel 密码结构？Feistel 密码结构的实现依赖的主要参数有哪些？ 答：1K nK i密文明文图5－6 Feistel密码结构Feistel 密码结构如图5－6所示。
加密算法的输入是长为2w 位的明文和密钥K ，明文被均分为长度为w 位的0L 和0R 两部分。
这两部分经过n 轮迭代后交换位置组合在一起成为密文。
其运算逻辑关系为：1(1,2,,)i i L R i n -==11(,)(1,2,,)i i i i R L F R K i n --=⊕=每轮迭代都有相同的结构。
密码学期末考试复习
填空题1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。
1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息，而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。
在密码学中，信息的机密性通过加密技术实现。
2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。
密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。
3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。
鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。
对于一次通信，必须确信通信的对端是预期的实体，这就涉及到身份的鉴别。
4、抗抵赖性是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性。
密码学通过对称加密或非对称加密，以及数字签名等技术，并借助可信机构或证书机构的辅助来提供这种服务。
5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议，以保证信息的机密性或认证性的方法。
它主要研究密码算法的构造与设计，也就是密码体制的构造。
它是密码理论的基础，也是保密系统设计的基础。
6、密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。
它主要是对密码信息的解析方法进行研究。
7、明文（Plaintext）是待伪装或加密的消息（Message）。
在通信系统中它可能是比特流，如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等。
8、密文(Ciphertext)是对明文施加某种伪装或变换后的输出，也可认为是不可直接理的字符或比特集，密文常用c表示。
9、加密（Encrypt ）是把原始的信息（明文）转换为密文的信息变换过程。
10、解密（Decrypt）是把己加密的信息（密文）恢复成原始信息明文的过程。
11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码（Cipher），通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则，是用于信息加密和解密的数学函数。
对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法，而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。
应用密码学第三章分组密码体制习题参考答案道
第三章习题1简述分组密码算法的基本工作原理。
答分组密码在加密过程中不是将明文按字符逐位加密而是首先要将待加密的明文进行分组每组的长度相同然后对每组明文分别加密得到密文。
分组密码系统采用相同的加密密钥和解密密钥这是对称密码系统的显著特点。
例如将明文分为m块0121mPPPP每个块在密钥作用下执行相同的变换生成m个密文块0121mCCCC每块的大小可以任意长度但通常是每块的大小大于等于64位块大小为1比特位时分组密码就变为序列密码如图是通信双方最常用的分组密码基本通信模型。
加密算法解码算法明文x密文y明文x密钥k密钥kkExykDyxAliceBob不安全信道安全信道密钥k攻击者图分组密码基本通信模型图在图中参与通信的实体有发送方Alice、接收方Bob。
而攻击者是在双方通信中试图攻击发方或者收方信息服务的实体攻击者经常也称为敌人、对手、搭线者、窃听者、入侵者等并且攻击者通常企图扮演合法的发送方或者接收方。
2为了保证分组密码算法的安全对分组密码算法的要求有哪些答为了保证分组密码的安全强度设计分组密码时应遵循如下的基本原则1分组长度足够长防止明文穷举攻击例如DESData Encryption Standard、IDEAInternational Data Encryption Algorithm等分组密码算法分组块大小为64比特在生日攻击下用322组密文破解成功概率为0.5同时要求32152642bitsMB大小的存储空间故在目前环境下采用穷举攻击DES、IDEA等密码算法是不可能而AES明文分组为128比特同样在生日攻击下用642组密文破解成功概率为0.5同时要求存储空间大小为644821282bitsMB采用穷举攻击AES算法在计算上就更不可行。
2 密钥量足够大同时需要尽可能消除弱密钥的使用防止密钥穷举攻击但是由于对称密码体制存在密钥管理问题密钥也不能过大。
3密钥变换足够复杂能抵抗各种已知攻击如差分攻击、线性攻击、边信道攻击等即使得攻击者除了穷举攻击外找不到其它有效攻击方法。
《密码学》课程设计实验报告-分组密码工作模式
《密码学》课程设计实验报告实验序号：03 实验项目名称：分组密码工作模式分组工作模式具体说明➢电话本模式⏹直接利用分组密码对明文的各分组进行加密⏹缺点1.不能解决短块问题2.容易暴露明文的数据模式。
在计算机系统中，许多数据都具有某种固有的模式，这主要是由数据冗余和数据结构引起的。
例如，各种计算机语言的语句和指令都十分有限，因为在程序中便表现为少量的语句和指令的大量重复⏹流程图➢明密文链接模式⏹设明文M=(M1,⋯,M n)，相应的密文C=(C1,⋯,C n)C i={E(M i⊕Z,K), i=1E(M i⊕M i−1⊕C i−1,K), i=2,⋯,n⏹特点1.加解密错误传播无界2.无法处理短块⏹流程图➢密文链接模式⏹由于明密文链接模式具有加解密错误传播无界的特性，而磁盘等文件通常希望错误传播有界，这时可采用密文链接模式⏹设明文M=(M1,⋯,M n)，相应的密文C=(C1,⋯,C n)C i={E(M i⊕Z,K), i=1E(M i⊕C i−1,K), i=2,⋯,n⏹特点1.无法处理短块2.加密错误传播无界，解密错误传播有界➢输出反馈模式⏹将一个分组密码转换为一个密钥序列产生器，从而可以实现用分组密码按流密码的方式进行加解密。
⏹特点1.工作模式的安全性取决于分组密码本身的安全性2.可以解决短块加密3.无错误传播4.适用于加密冗余度较大的数据，例如语音和图像数据⏹流程图➢密文反馈模式⏹与输出反馈的工作原理基本相同，所不同的仅仅是反馈到移位寄存器R的不是E输出中的最右s位，而是密文c i的s位⏹流程图➢X CBC模式⏹X CBC模式解决了CBC模式要求明文数据的长度是密码分组长度的整数倍的限制，可以处理任意长的数据⏹优点1.可以处理任意长度的数据2.适用于计算产生检测数据完整性的消息认证码MAC⏹缺点1.使用3个密钥，密钥的存储和加解密控制都比较麻烦2.接受双方需要共享填充的消息长度➢CTR模式⏹与密文反馈工作模式和输出反馈工作模式一样，把分组密码转换为序列密码，在本质上是利用分组密码产生密钥序列，按序列密码的方式进行加密⏹优点1.可并行，效率高2.适合任意长度的数据3.加解密速度快⏹缺点1.没有错误传播，不适用于数据完整性验证⏹流程图五、分析与讨论1)分组密码不同的工作模式各有各的特点，例如有些工作模式需要处理短块，有些则不需要；有些模式具有错误传播无界的特性，有些则没有。
密码学分类
CBC
• 每一个密文分组Y， 在用密钥K加密之前， 都要先跟下一个明文 分组相异或
密码学 20
使用图
密码学 21
CBC的特点
➢ 相同的明文在相同的密钥和IV作用下，产生相同的密文。 如果改变IV，或密钥，或第一个明文块，将会产生比不 同的密文
➢ 链式机制会使得密文cj与明文xj以前面所有的明文块 都有关系。这种关联表现在前面密文块的值上。因此， 密文块的重新排列会影响解密。一个密文块的正确破译 需要用到先前的密文块
钥不相同，从一个很难推出另一个。又称公开密钥算法
(public-key cipher)。公开密钥算法用一个密钥进行加密, 而
用另一个进行解密。其中的加密密钥可以公开,又称公开密
钥(public key)，简称公钥。解密密钥必须保密,又称私人密
钥(private key)。简称私钥
密码学 4
• 其中对密称密码钥算密法码又分可类分-为ii：i
• 加密映射的复杂度。算法的复杂度会影响执行时的开销， 包括硬件的和软件的(如门的数量和码或数据的长度)， 和实时性能(吞吐量)。有些算法的复杂度特别依赖于硬 件或是软件
• 数据的扩展。对明文加密不增加数据的长度通常是所希 望的，有时还是必需的。多名码置换和随机加密会引起
数据膨胀
• 错误增殖。有错误比特的解密可能会对恢复明文产生不
操作作用于全部数据
密码学 9
分组密码算法总体研究趋势
• 模型研究 • 选取适当的密码特性好的非线性模块
和线性模块，构造分组密码算法
密码学 10
Feistel 与SP相结合
密码学 11
Rijndael
• 不属于Feistel结构 • 加密、解密相似但不对称 • 支持128/32=Nb数据块大小 • 支持128/192/256(/32=Nk)密钥长度 • 有较好的数学理论作为基础 • 结构简单、速度快
分组对称加密模式ECB-CBC-CFB-OFB介绍
分组对称加密模式:ECB/CBC/CFB/OFB缺CTR一般的加密通常都是块加密，如果要加密超过块大小的数据，就需要涉及填充和链加密模式，文中提到的ECB和CBC等就是指链加密模式。
在C#组件中实现的很多算法和Java都不太兼容，至少我发现RSA和AES/ECB是如此。
研究了AES/ECB时发现了这篇文档，图还画的不错，先记下。
注意，还缺一种CTR 的模式。
对称加密和分组加密中的四种模式(ECB、CBC、CFB、OFB)一. AES对称加密:AES加密分组二. 分组密码的填充分组密码的填充e.g.:PKCS#5填充方式三. 流密码:四. 分组密码加密中的四种模式:3.1 ECB模式优点:1.简单；2.有利于并行计算；3.误差不会被传送；缺点:1.不能隐藏明文的模式；2.可能对明文进行主动攻击；3.2 CBC模式：优点：1.不容易主动攻击,安全性好于ECB,适合传输长度长的报文,是SSL、IPSec的标准。
缺点：1.不利于并行计算；2.误差传递；3.需要初始化向量IV3.3 CFB模式：优点：1.隐藏了明文模式;2.分组密码转化为流模式;3.可以及时加密传送小于分组的数据;缺点:1.不利于并行计算;2.误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元;3.唯一的IV;3.4 OFB模式：优点:1.隐藏了明文模式;2.分组密码转化为流模式;3.可以及时加密传送小于分组的数据;缺点:1.不利于并行计算;2.对明文的主动攻击是可能的;3.误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元;补充：块加密有以下几种方式：电子密码本（Electronic Code Book，ECB）：在ECB 模式中，每块明文都是独立于其他块加密的。
虽然这样做比较高效（可以并行执行多个数据块的加密），但这种方法有一个很大的问题。
例如，在ECB 模式中，对相同明文块的加密总是产生相同的密文块，这为某些类型的密码分析攻击打开了方便之门。
ECB 方式通常被认为不适合保护敏感数据。
安全课件第10讲分组密码的工作模式课件
利用CBC模式可实现报文的完整性认证
目的:检查文件在(直接或加密)传输和存储中是否遭到有意或无意的篡改. 关键技术: (1) 文件的制造者和检验者共享一个密钥 (2) 文件的明文必须具有检验者预先知道的冗余度 (3) 文件的制造者用共享密钥对具有约定冗余度的明文用CBC模式加密 (4) 文件的检验者用共享密钥对密文脱密,并检验约定冗余度是否正确.
Cn+1为认证码。
(1) 仅需对明文认证,而不需加密时,传送明文m和认证码Cn+1， 此时也可仅保留Cn+1的 t 个比特作为认证码；(2) 既需对明文认证,又需要加密时,传送密文C和认证码Cn+1
…
…
检验方法： （1）仅需对明文认证而不需加密时,此时验证者仅收到明文m和认证码Cn+1，他需要：
3．密码反馈(CFB-Cipher Feedback)模式
若待加密消息需按字符、字节或比特处理时，可采用CFB模式。并称待加密消息按 j 比特处理的CFB模式为 j 比特CFB模式。 适用范围: 适用于每次处理 j比特明文块的特定需求的加密情形,能灵活适应数据各格式的需要. 例如,数据库加密要求加密时不能改变明文的字节长度,这时就要以明文字节为单位进行加密.
主要内容
分组密码的工作模式短块处理方法
DES算法只解决了如何对一个64比特的明文分组进行加密保护的问题,对于比特数不等于64的明文如何加密,并不关心。这个问题,就由分组密码的工作模式解决。
分组密码的工作模式
分组密码的“工作模式”是指以某个分组密码算法为基础,解决对任意长度的明文的加密问题的方法。
CBC模式的特点：
由于在密文CBC模式中，各密文块不仅与当前明文块有关，而且还与以前的明文块及初始化向量有关，从而使明文的统计规律在密文中得到了较好的隐蔽。
现代密码学 (6)
2011-4-12
7
密码分组链接CBC模式 模式 密码分组链接
64 bit存储 k DES yi
64 bit存储 k
y i-1
xi
+
yi CBC模式 模式
DES-1
+
x’
2011-4-12
8
填充(Padding) 填充
给定加密消息的长度是随机的， 分组时， 给定加密消息的长度是随机的，按64 bit分组时， 分组时 最后一组消息长度可能不足64 bit。可以填充一 最后一组消息长度可能不足 。 些数字，通常用最后1字节作为填充指示符 （ PI ） 。 它所表示的十进制数字就是填充占有 的字节数。 数据尾部、 填充字符和填充指示符 的字节数 。 数据尾部 、 一起作为一组进行加密。 一起作为一组进行加密。
2011-4-12 3
电码本ECB模式 模式 电码本
直接利用加密算法分别对分组数据组加密。 直接利用加密算法分别对分组数据组加密 。 在给定的密钥下同一明文组总产生同样的 密文组。 密文组 。 这会暴露明文数据的格式和统计 特征。 特征。
明文数据都有固定的格式， 明文数据都有固定的格式，需要以协议的形式定 义，重要的数据常常在同一位置上出现，使密码 重要的数据常常在同一位置上出现， 分析者可以对其进行统计分析、重传和代换攻击。 分析者可以对其进行统计分析、重传和代换攻击。
2011-4-12
10
k-比特密码反馈 比特密码反馈CFB模式 比特密码反馈 模式
若待加密消息必须按字符(如电传电报 或按比特处 若待加密消息必须按字符 如电传电报)或按比特处 如电传电报 理时，可采用CFB模式。 模式。 理时，可采用 模式 CFB实际上是将加密算法 实际上是将加密算法DES作为一个密钥流产 实际上是将加密算法 作为一个密钥流产 生器， k＝1时就退化为前面讨论的流密码了 时就退化为前面讨论的流密码了。 生器，当k＝1时就退化为前面讨论的流密码了。 CFB与CBC的区别是反馈的密文长度为 ，且不是 与 的区别是反馈的密文长度为k， 的区别是反馈的密文长度为 直接与明文相加，而是反馈至密钥产生器。 直接与明文相加，而是反馈至密钥产生器。
分组密码的工作模式
5.6.2 CBC模式的优点
如果明文分组中的一位出错，将影响该分组的密文及其以后的所 有密文分组。
在一定程度上等防止数据篡改.
但是如果密文序列中丢失1位，那么所有后续分组要移动1位，并 且解密将全部错误。
CBC模式的缺点
加密的消息的长度只能是分组长度的倍数，不是任意长度的消息。
以des为例，必须等到每8个字节都接受到之后才能开始加密， 否则就不能得到正确的结果。
这在要求实时性比较高的时候就显得不合适了。
密码反馈模式Cipher FeedBack (CFB)
是一种将DES转化成流密码的技术，不再要求报文被填充成整个分组，可以 实时运行，如果要传输一个字符流，每个字符都可以使用面向字符的流密 码立刻加密和传输。
加密：加密函数的输入是一个64位的移位寄存器，产生初始向量IV。加密 函数高端j位与明文P1的第一单元异或，产生j位密文C1进入移位寄存器低 端，继续加密，与P2输入异或，如此重复直到所有明文单元都完成加密。
该模式也是比较浪费的，因为在每轮加解密中都丢弃了大部分结果,j 输出反馈模式（OFB）
优点是：错误传播小，当前明文分组的错误不会影响后继的密文 分组；且密文中的1比特错误只导致明文中的1个错误；消息长度 是任意的。
OFB模式的缺点是：密文篡改难于检测
加密算法将仅仅是一系列异或运算，这将极大地提高吞吐量。 仅要求实现加密算法，但不要求实现解密算法。对于 AES 等加/解密本质上不同的算法来说，这种简
化是巨大的
适合传输语音图像
计数器模式Counter (CRT)
CTR的优点
预处理： 算法和加密盒的输出不依靠明文和密文的输入 高效:可以做并行加密,允许同时处理多块明文 / 密文 第 i 块 密 文 的 解 密 不 依 赖 于 第 i-1 块 密 文 ， 提 供 很 高 的 随 机 访 问 能 力
现代密码学考试总结
密码主要功能：1.机密性：指保证信息不泄露给非授权的用户或实体，确保存储的信息和传输的信息仅能被授权的各方得到，而非授权用户即使得到信息也无法知晓信息内容，不能使用。
2.完整性：是指信息未经授权不能进行改变的特征，维护信息的一致性，即信息在生成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非人为的非授权篡改(插入、替换、删除、重排序等)，如果发生，能够及时发现。
3.认证性：是指确保一个信息的来源或源本身被正确地标识，同时确保该标识的真实性，分为实体认证和消息认证。
消息认证：向接收方保证消息确实来自于它所宣称的源；实体认证：参与信息处理的实体是可信的，即每个实体的确是它所宣称的那个实体，使得任何其它实体不能假冒这个实体。
4.不可否认性：是防止发送方或接收方抵赖所传输的信息，要求无论发送方还是接收方都不能抵赖所进行的行为。
因此，当发送一个信息时，接收方能证实该信息的确是由所宣称的发送方发来的；当接收方收到一个信息时，发送方能够证实该信息的确送到了指定的接收方。
信息安全：指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露、否认等，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。
信息安全的理论基础是密码学，根本解决，密码学理论对称密码技术——分组密码和序列密码——机密性；消息认证码——完整性，认证性；数字签名技术——完整性，认证性，不可否认性；1949年Shannon发表题为《保密系统的通信理论》1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，密码学得到了迅速发展。
1976年，Diffe和Hellman发表了《密码学的新方向》，提出了一种新的密码设计思想，从而开创了公钥密码学的新纪元。
置换密码置换密码的特点是保持明文的所有字符不变，只是利用置换打乱了明文字符的位置和次序。
列置换密码和周期置换密码使用密码设备必备四要素：安全、性能、成本、方便。
密码体制的基本要求：1.密码体制既易于实现又便于使用，主要是指加密函数和解密函数都可以高效地计算。
第9次课-分组密码-运行模式
DES加密算法
64
选择丢弃 j比特|64-j比特
j
cn
m1
30
j-比特密码反馈CFB模式
CFB旳优点
它尤其适于顾客数据格式旳需要，不用填充。
能隐蔽明文数据图样，也能检测出对手对于密 文旳篡改。
CFB旳缺陷
对信道错误较敏感，且会造成错误传播。
CFB也需要一种初始矢量，并要和密钥同步进 行更换。
储户帐号 2
存款 金额
敌手C经过截收从A到B旳加密消息，只要将第5至第12 分组替代为自己旳姓名和帐号相相应旳密文，即可将别人 旳存款存入自己旳帐号。
2024/9/22
9
• 为了克服ECB旳安全性缺陷，我们希望 设计一种工作模式,能够使得当同一种明 文分组反复出现时产生不同旳密文分组。 一种简朴旳措施是密码分组链接，从而 使输出不但与目前输入有关，而且与此 前输入和输出有关。
2024/9/22
29
密文反馈模式旳解密
IV
移位寄存器 64－j比特j比特
64
k
DES加密算法
64
选择丢弃 j比特|64-j比特
j
c1 j
m1
Байду номын сангаас
2024/9/22
移位寄存器 64－j比特|j比特
64
k
DES加密算法
64
选择丢弃 j比特|64-j比特
j
c2 j
m2
移位寄存器 64－j比特|j比特
64
k
明文错1组，则后来密文都受影响，但不影响 解密正确性，除目前错旳1组。
密文错1组， 则只影响目前 和下1组旳解 密正确性。
2024/9/22
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经典应用: (1) 数据加密; (2) 完整性认证和身份认证;
【密钥算法】5DES算法
【密钥算法】 5 DES算法对称算法DES算法简介1简介DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写。
它是由IBM公司研制的一种加密算法，美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准，二十年来，它一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色[10]。
DES是一个分组加密算法，他以64位为分组对数据加密。
同时DES也是一个对称算法：加密和解密用的是同一个算法。
它的密匙长度是56位(因为每个第8位都用作奇偶校验)，密匙可以是任意的56位的数，而且可以任意时候改变。
其中有极少量的数被认为是弱密匙，但是很容易避开他们。
所以保密性依赖于密钥。
2算法框架[11]：DES对64(bit)位的明文分组M进行操作，M经过一个初始置换IP置换成m0，将m0明文分成左半部分和右半部分m0=(L0,R0)，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匙结合。
经过16轮后，左，右半部分合在一起经过一个末置换，这样就完成了[12]。
在每一轮中，密匙位移位，然后再从密匙的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替代成新的32位数据，在将其置换换一次。
这四步运算构成了函数f。
然后，通过另一个异或运算，函数f的输出与左半部分结合，其结果成为新的右半部分，原来的右半部分成为新的左半部分。
将该操作重复16次，就实现了。
具体图4所示。
图4 DES算法框图3 DES解密在经过所有的代替、置换、异或盒循环之后，你也许认为解密算法与加密算法完全不同。
恰恰相反，经过精心选择的各种操作，获得了一个非常有用的性质：加密和解密使用相同的算法。
DES加密和解密唯一的不同是密匙的次序相反。
如果各轮加密密匙分别是K1,K2,K3….K16那么解密密匙就是K16,K15,K14…K1。
4 DES的几种工作方式第一种电子密本方式(ECB)将明文分成n个64比特分组，如果明文长度不是64比特的倍数，则在明文末尾填充适当数目的规定符号。
DES的设计思想和特点
DES的核心是S盒，除此之外的计算是属线性 的。S盒作为该密码体制的非线性组件对安全 性至关重要。 S盒的设计准则： 1. S盒不是它输入变量的线性函数 2.改变S盒的一个输入位至少要引起两位的输 出改变 3. 对任何一个S盒，如果固定一个输入比特， 其它输入变化时，输出数字中0和1的总数近于 相等。
定义8.6.1 设Sj是一个给定的S－盒 (1≤ j ≤8),(Bj ,B* ) 是一对长度为6比特的串。 j * 称Sj的输入异或是 Bj ⊕Bj ,S j 的输出异或是 S j (B j ) ⊕S j (B * ) 。 j 定理8.6.1 设Ej和Ej×是S－盒Sj的两输入， t，记 E′ = Ej ⊕E* ，则密钥 j j Sj的输出异或是Cj * 比特Jj出现在集合test(Ej ,Ej ,C′)之中，即 j j * Jj ∈ j (Ej ,Ej ,C′)。 test j
DES的弱点： 1）存在一些弱密钥和半弱密 钥。 2）在DES的明文m，密文C与 密钥k之间存在着互补的特性。
8.5.3 DES的工作方式 （对其他分组密码也适用）
1.电子密文方式 （ECB）
明文区块 1，…， 明文区块 i-1， 明文区块 i ，…， 明文区块 n
加密
加密
密文区块 1 ，…， 密文区块 i-1 ， 密文区块 i ， 密文区块 i＝加密（明文区块 i） ECB 模式
8.6 典型的分组密码的分析方法
1.穷尽密钥搜索（强力攻击） 2.线性分析方法 3.差分分析方法 4.相关密钥密码分析 5.中间相遇攻击
8.6.1 差分分析法
差分分析方法是一种选择明文攻击. 基本思想是通过分析特定明文差分对相应 密文差分影响来获得可能性最大的密钥。
分组密码模式PPT课件
密文分组CN
密文分组C1
密文分组C2
密文分组CN
K 分组解密
K 分组解密 ... K 分组解密
明文分组P1
可编辑课件
明文分组P2 (b) 解密
明文分组PN
5
5
ECB模式实例
例如明文“I thought was not the thought I thought I thought”，空白去掉，则采用ECB模式加 密？
可编辑课件
23
23
计数器模式（CTR）
处理效率：能够对多块报文的加、解进行并 行处理
预处理：进行异或之前的基本加密处理不依 赖明文和密文的输入
随机访问：密文分组的处理与其它密文无关
实现简单
可编辑课件
24
24
比较和选用
ECB模式，简单、高速，但最弱、易受重发攻 击，一般不推荐。
CBC适用于文件加密，但较ECB慢。安全性加 强。
明文数据都有固定的格式，需要以协议的 形式定义，重要的数据常常在同一位置上出现， 使密码分析者可以对其进行统计分析、重传和 代换攻击。
错误传播：单个密文分组中有一个或多个比 特错误只会影响该分组的解密结果。
可编辑课件
11
11
密码分组链接CBC模式 （Cipher-block chaining ）
C nE KC n 1 P n
（PI）。它所表示的十进制数字就是填充占有的
字节数。数据尾部、填充字符和填充指示符一起 作为一组进行加密。
数据
可编辑课件
填
充
PI
4
4
电码本ECB（Electronic codebook ）模式
明文分组P1 K 分组加密
明文分组P2
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DES----CFB-and---OFB模式-文件#include "stdio.h"#include "memory.h"#include "time.h"#include "stdlib.h"#include"string.h"#define PLAIN_FILE_OPEN_ERROR -1#define KEY_FILE_OPEN_ERROR -2#define CIPHER_FILE_OPEN_ERROR -3#define OK 1typedef char ElemType;//初始置换表IPint IP_Table[64] ={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};//初始置换表//逆初始置换表IP^-1int IP_1_Table[64] ={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};//末置换表//扩充置换表Eint E_Table[48] ={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};//扩展置换表//置换函数Pint P_Table[32] ={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};//p盒置换表//S盒int S[8][4][16] =//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},{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},//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}}}; //置换选择1int PC_1[56] ={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};//置换选择2int PC_2[48] ={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};//密钥压缩表//对左移位数表int MOVE_TIMES[16] = {1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};void ByteToBit(ElemType ch,ElemType bit[8]);//字节转换成二进制void BitToByte(ElemType bit[8],ElemType *ch);//二进制转换成字节void Char8ToBit64(ElemType ch[8],ElemType bit[64]);//将长度为8的字符串转为二进制位串void DES_MakeSubKeys(ElemType key[64],ElemType subKeys[16][48]);//生成子密钥void DES_PC1_Transform(ElemType key[64], ElemType tempbts[56]);//密钥置换void DES_PC2_Transform(ElemType key[56], ElemType tempbts[48]);//密钥扩展void DES_ROL(ElemType data[56], int time);//密钥移动方法void DES_IP_Transform(ElemType data[64]);//初始变换void DES_IP_1_Transform(ElemType data[64]);//末置换void DES_E_Transform(ElemType data[48]);//数据右部扩展void DES_P_Transform(ElemType data[32]);//p置换void DES_SBOX(ElemType data[48]);//s置换void DES_XOR(ElemType R[48], ElemType L[48],int count);void DES_Swap(ElemType left[32],ElemType right[32]);void DES_EncryptBlock(ElemType plainBlock[8], ElemType subKeys[16][48], ElemType cipherBlock[8]);void DES_DecryptBlock(ElemType cipherBlock[8], ElemType subKeys[16][48], ElemType plainBlock[8]);int DES_Encrypt(char *plainFile, char *keyStr,char *cipherFile);//加密方法int DES_Decrypt(char *cipherFile, char *keyStr,char *plainFile); //解密方法int CFB_Decrypt(ElemType plain[100],ElemType key[8],ElemType cipher[100]);int CFB_Encrypt(ElemType plain[100],ElemType key[8],ElemType cipher[100]);//字节转换成二进制void ByteToBit(ElemType ch, ElemType bit[8]){ int cnt;for(cnt = 0;cnt < 8; cnt++){*(bit+cnt) = (ch>>cnt)&1;}}//二进制转换成字节void BitToByte(ElemType bit[8],ElemType *ch){ int cnt;for(cnt = 0;cnt < 8; cnt++){*ch |= *(bit + cnt)<<cnt;}}//将长度为8的字符串转为二进制位串void Char8ToBit64(ElemType ch[8],ElemType bit[64]){int cnt;for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){ByteToBit(*(ch+cnt),bit+(cnt<<3));}}//将二进制位串转为长度为8的字符串void Bit64ToChar8(ElemType bit[64],ElemType ch[8]){int cnt;memset(ch,0,8);for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){BitToByte(bit+(cnt<<3),ch+cnt);}}//生成子密钥void DES_MakeSubKeys(ElemType key[64],ElemType subKeys[16][48]){ ElemType temp[56];int cnt;DES_PC1_Transform(key,temp);//PC1置换for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++){//16轮跌代，产生16个子密钥DES_ROL(temp,MOVE_TIMES[cnt]);//循环左移DES_PC2_Transform(temp,subKeys[cnt]);//P C2置换，产生子密钥}}//密钥置换方法void DES_PC1_Transform(ElemType key[64], ElemType tempbts[56]){int cnt;for(cnt = 0; cnt < 56; cnt++){tempbts[cnt] = key[PC_1[cnt]-1];}}//密钥扩展方法void DES_PC2_Transform(ElemType key[56], ElemType tempbts[48]){int cnt;for(cnt = 0; cnt < 48; cnt++){tempbts[cnt] = key[PC_2[cnt]-1];}}//循环左移void DES_ROL(ElemType data[56], int time){ ElemType temp[56];//保存将要循环移动到右边的位memcpy(temp,data,time);memcpy(temp+time,data+28,time);//前28位移动memcpy(data,data+time,28-time); memcpy(data+28-time,temp,time);//后28位移动memcpy(data+28,data+28+time,28-time); memcpy(data+56-time,temp+time,time);}//IP置换void DES_IP_Transform(ElemType data[64]){ int cnt;ElemType temp[64];for(cnt = 0; cnt < 64; cnt++){temp[cnt] = data[IP_Table[cnt]-1];}memcpy(data,temp,64);}//IP逆置换void DES_IP_1_Transform(ElemType data[64]){int cnt;ElemType temp[64];for(cnt = 0; cnt < 64; cnt++){temp[cnt] = data[IP_1_Table[cnt]-1];}memcpy(data,temp,64);}//扩展置换void DES_E_Transform(ElemType data[48]){int cnt;ElemType temp[48];for(cnt = 0; cnt < 48; cnt++){temp[cnt] = data[E_Table[cnt]-1];}memcpy(data,temp,48);}//P置换void DES_P_Transform(ElemType data[32]){ int cnt;ElemType temp[32];for(cnt = 0; cnt < 32; cnt++){temp[cnt] = data[P_Table[cnt]-1];}memcpy(data,temp,32);}//异或void DES_XOR(ElemType R[48], ElemType L[48] ,int count){int cnt;for(cnt = 0; cnt < count; cnt++){R[cnt] ^= L[cnt];}}//S盒置换void DES_SBOX(ElemType data[48]){int cnt;int line,row,output;int cur1,cur2;for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){cur1 = cnt*6;cur2 = cnt<<2;//计算在S盒中的行与列line = (data[cur1]<<1) + data[cur1+5];//每组第一位乘2加上第六位row = (data[cur1+1]<<3) + (data[cur1+2]<<2)+ (data[cur1+3]<<1) + data[cur1+4];//每组第二位乘8加上第三位乘4加上第四位乘2加上第五位output = S[cnt][line][row];//化为2进制data[cur2] = (output&0X08)>>3;data[cur2+1] = (output&0X04)>>2;data[cur2+2] = (output&0X02)>>1;data[cur2+3] = output&0x01;}}//交换void DES_Swap(ElemType left[32], ElemType right[32]){ElemType temp[32];memcpy(temp,left,32);memcpy(left,right,32);memcpy(right,temp,32);}//加密单个分组void DES_EncryptBlock(ElemType plainBlock[8], ElemType subKeys[16][48],ElemType cipherBlock[8]){ElemType plainBits[64];ElemType copyRight[48];int cnt;Char8ToBit64(plainBlock,plainBits);//初始置换（IP置换）DES_IP_Transform(plainBits);//16轮迭代for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++){memcpy(copyRight,plainBits+32,32);//将右半部分进行扩展置换，从32位扩展到48位DES_E_Transform(copyRight);//将右半部分与子密钥进行异或操作DES_XOR(copyRight,subKeys[cnt],48);//异或结果进入S盒，输出32位结果DES_SBOX(copyRight);//P置换DES_P_Transform(copyRight);//将明文左半部分与右半部分进行异或DES_XOR(plainBits,copyRight,32);if(cnt != 15){//最终完成左右部的交换DES_Swap(plainBits,plainBits+32);}}//逆初始置换（IP^1置换）DES_IP_1_Transform(plainBits);Bit64ToChar8(plainBits,cipherBlock);}//解密单个分组void DES_DecryptBlock(ElemType cipherBlock[8], ElemType subKeys[16][48],ElemType plainBlock[8]){ ElemType cipherBits[64];ElemType copyRight[48];int cnt;Char8ToBit64(cipherBlock,cipherBits);//初始置换（IP置换）DES_IP_Transform(cipherBits);//16轮迭代for(cnt = 15; cnt >= 0; cnt--){memcpy(copyRight,cipherBits+32,32);//将右半部分进行扩展置换，从32位扩展到48位DES_E_Transform(copyRight);//将右半部分与子密钥进行异或操作DES_XOR(copyRight,subKeys[cnt],48);//异或结果进入S盒，输出32位结果DES_SBOX(copyRight);//P置换DES_P_Transform(copyRight);//将明文左半部分与右半部分进行异或DES_XOR(cipherBits,copyRight,32);if(cnt != 0){//最终完成左右部的交换DES_Swap(cipherBits,cipherBits+32);}}//逆初始置换（IP^1置换）DES_IP_1_Transform(cipherBits);Bit64ToChar8(cipherBits,plainBlock);}int DES_Encrypt(ElemType IV[64],ElemType key[8],ElemType Sfrist[8]){ElemTypeIVBlock[64],bKey[8],subKeys[16][48],cipherBlo ck[8],cipherBits[64];Bit64ToChar8(IV,IVBlock);Char8ToBit64(key,bKey);//生成子密钥DES_MakeSubKeys(bKey,subKeys);DES_EncryptBlock(IVBlock, subKeys, cipherBlock);Char8ToBit64(cipherBlock,cipherBits);for(int i=0;i<8;i++){Sfrist[i]=cipherBits[i];}return OK;}int CFB_Encrypt(ElemType plain[100],ElemType key[8],ElemType cipher[100]){ElemType plainbit[8];ElemType Sfrist[8],Cbit[8];ElemType IV[64],IVBlock[8]={0};Char8ToBit64(IVBlock,IV);//DES_Encrypt(IV,key,Sfrist);for(int i=0;i<strlen(plain);i++){DES_Encrypt(IV,key,Sfrist);ByteToBit(plain[i], plainbit);for(int j=0;j<8;j++){Cbit[j]=plainbit[j]^Sfrist[j];}for(j=0;j<56;j++){IV[j]=IV[j+8];}for(j=0;j<8;j++){IV[j+56]=Cbit[j];}BitToByte(Cbit,&cipher[i]);}printf("cipher：\n%s\n",cipher);return 0;}int CFB_Decrypt(ElemType CFB_plain[100],ElemType key[8],ElemType cipher[100]){ElemType cipherbit[8];ElemType Sfrist[8],Pbit[8];ElemType IV[64],IVBlock[8]={0};Char8ToBit64(IVBlock,IV);for(int i=0;i<strlen(cipher);i++){DES_Encrypt(IV,key,Sfrist);ByteToBit(cipher[i], cipherbit);for(int j=0;j<8;j++){Pbit[j]=cipherbit[j]^Sfrist[j];}for(j=0;j<56;j++){IV[j]=IV[j+8];}for(j=0;j<8;j++){IV[j+56]=cipherbit[j];}BitToByte(Pbit,&CFB_plain[i]); }printf("%s\n",CFB_plain);return 0;}int CFB(){/* clock_t a,b;a = clock();b = clock();a = clock();b = clock();printf("解密消耗%d毫秒\n",b-a);//system("pause");//getchar();*/ElemTypeplain[100]={0},CFB_plain[100]={0},plainbit[8],k ey[8],cipher[100]={0};printf("DES in CFB mode\n");printf("plesse interput plain\n");scanf("%s",&plain);printf("please interput key(8)\n");scanf("%s",&key);CFB_Encrypt(plain,key,cipher);printf("\nDecrypt:\n");CFB_Decrypt(CFB_plain,key,cipher);return OK;}int OFB_DeEncrypt(ElemTypeplain[100],ElemType key[8],ElemType cipher[100]){ElemType plainbit[8];ElemType Sfrist[8],Cbit[8];ElemType IV[64],IVBlock[8]={0};Char8ToBit64(IVBlock,IV);//DES_Encrypt(IV,key,Sfrist);for(int i=0;i<strlen(plain);i++){DES_Encrypt(IV,key,Sfrist);ByteToBit(plain[i], plainbit);for(int j=0;j<8;j++){Cbit[j]=plainbit[j]^Sfrist[j];}for(j=0;j<56;j++){IV[j]=IV[j+8];}for(j=0;j<8;j++){IV[j+56]=Sfrist[j];}BitToByte(Cbit,&cipher[i]);}return 0;int OFB(){ElemTypeplain[100]={0},OFB_plain[100]={0},plainbit[8],k ey[8],cipher[100]={0};printf("DES in OFB mode\n");printf("plesse interput plain\n");scanf("%s",&plain);printf("please interput key(8)\n");scanf("%s",&key);OFB_DeEncrypt(plain,key,cipher);printf("cipher：\n%s\n",cipher);printf("\nDecrypt:\n");OFB_DeEncrypt(cipher,key,OFB_plain); printf("%s\n",OFB_plain);return OK;}void main(){int i=0;char buttern;loop:printf("chose the mode of des\n");printf(" 1 CFB 2 OFB\n ");scanf("%d",&i);if(i==1)CFB();else OFB();printf("Do you want to continune\n(Y/N)\n"); scanf("%c",&buttern);if(buttern='y')goto loop;。