Data Encryption Standard
数据加密标准（DES）
数据加密标准（DES）数据加密标准（DES）概述DES（Data Encryption Standard）是由1971年IBM公司设计出的⼀个加密算法，1977年经美国国家标准局（ＮＢＳ）采⽤作为联邦标准之后，已成为⾦融界及其它各种民间⾏业最⼴泛应⽤的对称密码系统，是第⼀个被公布出来的标准算法。
四⼗年来，尽管计算机硬件及破解技术的发展⽇新⽉异，但对ＤＥＳ的攻击也仅仅做到了“质疑”的地步，其主要缺点之⼀是密钥太短，若能⽤ＤＥＳ改进算法加长密钥长度，仍不失为⼀个安全的密码系统。
DES结构明⽂m 置换IP m0=L0UR0 密钥源K1 L1UR1 密钥源K2 L2UR2 ……密钥源K16 L16UR16 得到R16UL16 逆置换IP^-1 得到密⽂CＤＥＳ是⼀个对称密码体制，加解密使⽤同⼀密钥，密钥、明⽂、密⽂长度均为６４ｂｉｔ。
解密过程为输⼊密⽂Ｃ并反序输⼊⼦密钥K16,K15,...,K1，最后输出的即明⽂ｍ。
DES详细结构图置换IP和逆置换IP^-1置换IP和逆置换IP-1没有密码学意义，X与IP(X)（或Y与IP-1 (Y)）的⼀⼀对应关系是已知的，置换的⽬的是打乱原来输⼊X的ASII码字的前后关系。
1. 置换IP置换IP表中的位序号特征为：64位按照8⾏8列排列，最右边⼀列按照1、3、5、7排列，往左边各列的位序号依次为其右边⼀列各位序号加8.2. 逆置换IP^-1逆置换IP^-1是置换IP的逆过程，表中位序号特征，64位按照8⾏8列排列，左边第⼆列按8、7、6、5、4、3、2、1次序排列，往右边隔⼀序号是当前列序号加8，认为最右边⼀列的隔⼀列为最左边⼀列。
F函数DES的⼀轮迭代过程见下图，其中的F函数由3部分组成：扩展置换(E盒)⾮线性代换(S盒)线性置换(P盒)substitute：代换permute：置换expand：扩展1. 扩展置换扩展置换⼜称E盒，将32别输⼊扩展为48bit输出。
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算法的详细分析
DES算法的详细分析DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，是美国联邦政府使用的加密标准。
它采用了分组密码的方式对数据进行加密和解密处理。
本文将对DES算法进行详细分析，涵盖算法原理、加密过程、密钥生成、弱点以及DES的安全性评估等方面。
1.算法原理：-将明文数据分成64位的分组，使用64位密钥进行加密。
-密钥通过密钥生成算法进行处理，生成16个48位的子密钥。
-明文分为左右两半部分，每轮加密时，右半部分与子密钥进行逻辑运算，并与左半部分进行异或操作。
-运算结果作为下一轮的右半部分，左半部分不变。
循环16轮后得到密文。
2.加密过程：-初始置换（IP）：将64位明文按照预定的规则进行位重排。
-分为左右两半部分L0，R0。
-通过16轮的迭代过程，每轮使用不同的48位子密钥对右半部分进行扩展置换（E盒扩展），与子密钥进行异或操作，再通过S盒代换和P 盒置换输出。
-将经过迭代的左右两半部分进行交换。
-最后经过逆初始置换（IP^-1）后输出64位密文。
3.密钥生成：-密钥生成算法从初始64位密钥中减小奇偶校验位，然后使用置换选择1（PC-1）表对密钥进行位重排，得到56位密钥。
-将56位密钥分为两部分，每部分28位，并进行循环左移操作，得到16个48位的子密钥。
4.弱点：-DES算法的密钥长度较短，只有56位有效位，容易受到穷举攻击。
-由于DES算法设计时的数据量较小，运算速度较快，使得密码破解更加容易。
-DES算法对明文的局部统计特性没有进行充分的打乱，可能导致部分明文模式的加密结果不够随机。
5.DES的安全性评估：-DES算法的弱点导致了它在现代密码学中的安全性问题，已经不再适用于高强度加密要求的场景。
- 美国国家标准与技术研究所（NIST）发布了Advanced Encryption Standard（AES）来替代DES作为加密标准。
-DES算法可以用于低安全性需求的领域，或作为加密算法的组成部分。
des算法 密文长度
des算法密文长度（原创实用版）目录1.DES 算法简介2.DES 算法的密文长度3.DES 算法的应用和安全性正文【DES 算法简介】DES 算法（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密标准，由美国国家标准局（NIST）于 1977 年公布。
它是一种分组密码算法，即明文被分成 64 位的分组，然后通过密钥进行加密。
DES 算法的密钥长度为 56 位，其中 8 位用于奇偶校验，剩余的 48 位用于加密。
【DES 算法的密文长度】DES 算法的密文长度取决于明文长度。
当明文长度小于 64 位时，密文长度等于明文长度；当明文长度大于 64 位时，密文长度为 64 位。
由于 DES 算法的分组大小为 64 位，因此无论明文长度如何，密文长度都为 64 位。
【DES 算法的应用和安全性】DES 算法在过去的几十年里，被广泛应用于各种网络安全和数据保护场景。
然而，随着计算机技术的发展，DES 算法的安全性逐渐受到威胁。
由于密钥长度较短，暴力破解的时间和成本较低，因此 DES 算法已不再推荐用于新的加密项目。
为了应对 DES 算法的安全性问题，可以采用三重 DES（3DES）或高级加密标准（AES）等更先进的加密算法。
3DES 算法通过对明文进行三次DES 加密，将密钥长度扩展到 192 位，从而提高安全性。
而 AES 算法则采用更长的密钥长度（128 位、192 位或 256 位）和不同的加密模式，提供更高的安全性和灵活性。
总之，DES 算法作为一种经典的对称密钥加密算法，在历史上具有重要地位。
然而，随着计算机技术的发展，它已不再适用于现代加密需求。
密码学基础des简介
DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，被广泛认为是密码学中最广为使用的加密算法之一。
它由IBM公司于1970年代初开发，并在1977年被美国联邦政府正式采用作为标准。
在密码学中，DES的使用56位的密钥对64位的数据块进行加密和解密操作。
DES加密过程中主要包括初始置换、16轮的Feistel加密、逆初始置换等步骤。
首先，将输入数据块进行初始置换，然后将数据块分成两半，分别为左半部分L0和右半部分R0。
接着，DES算法进行16轮的迭代。
在每一轮迭代中，右半部分R(i-1)经过扩展置换，然后与当前轮次的子密钥进行异或运算。
然后通过S盒置换、P盒置换等操作，得到新的右半部分Ri，并与左半部分Li-1进行异或运算，得到新的左半部分Li。
最后一轮迭代完成后，将左右两部分进行交换，然后进行逆初始置换，即可得到最终的加密结果。
然而，由于DES使用的56位密钥长度相对较短，它已经不能很好地抵抗暴力破解等攻击手段的威胁，因此目前更常用的对称加密算法包括AES（高级加密标准）等。
同时，需要注意的是，由于DES算法已经被认为不再安全，不建议在实际应用中使用。
DES算法实验报告
DES算法实验报告DES (Data Encryption Standard)算法是一种对称密钥加密算法，由IBM于1970s年代开发。
它是加密领域的经典算法之一，被广泛应用于安全通信和数据保护领域。
本实验报告将介绍DES算法的原理、实现和安全性分析。
一、DES算法原理1.初始置换（IP置换）：将输入的64位明文进行初始置换，得到一个新的64位数据块。
2.加密轮函数：DES算法共有16轮加密，每轮加密包括3个步骤：扩展置换、密钥混合、S盒置换。
扩展置换：将32位数据扩展为48位，并与轮密钥进行异或运算。
密钥混合：将异或运算结果分为8组，每组6位，并根据S盒表进行置换。
S盒置换：将6位数据分为两部分，分别代表行和列，通过查表得到一个4位结果，并合并为32位数据。
3. Feistel网络：DES算法采用了Feistel网络结构，将32位数据块分为左右两部分，并对右半部分进行加密处理。
4.置换：将加密后的左右两部分置换位置。
5.逆初始置换：将置换后的数据进行逆初始置换，得到加密后的64位密文。
二、DES算法实现本实验使用Python编程语言实现了DES算法的加密和解密功能。
以下是加密和解密的具体实现过程：加密过程：1.初始化密钥：使用一个64位的密钥，通过PC-1表进行置换，生成56位的初始密钥。
2.生成子密钥：根据初始密钥，通过16次的循环左移和PC-2表进行置换，生成16个48位的子密钥。
3.初始置换：对输入的明文进行初始置换，生成64位的数据块。
4.加密轮函数：对初始置换的数据块进行16轮的加密操作，包括扩展置换、密钥混合和S盒置换。
5.逆初始置换：对加密后的数据块进行逆初始置换，生成加密后的64位密文。
解密过程：1.初始化密钥：使用相同的密钥，通过PC-1表进行置换，生成56位的初始密钥。
2.生成子密钥：根据初始密钥，通过16次的循环左移和PC-2表进行置换，生成16个48位的子密钥。
3.初始置换：对输入的密文进行初始置换，生成64位的数据块。
常用的对称密钥密码体制
常用的对称密钥密码体制
常用的对称密钥密码体制有以下几种：
1. DES（Data Encryption Standard）：是一种对称密钥密码体制，使用56位的密钥来加密64位的数据块。
2. AES（Advanced Encryption Standard）：是一种对称密钥密码体制，使用128位、192位或256位的密钥来加密数据。
3. RC4（Rivest Cipher 4）：是一种流密码，可用于对数据流进行加密。
RC4可以使用不同长度的密钥。
4. Blowfish：是一种对称密钥密码体制，可用于对数据块进行加密，密钥长度可变。
5. IDEA（International Data Encryption Algorithm）：是一种对称密钥密码体制，使用128位的密钥对数据进行加密。
这些是常见的对称密钥密码体制，具有较高的安全性和广泛的应用。
DES的名词解释
DES的名词解释DES（Data Encryption Standard），即数据加密标准，是一种加密算法，用于保护敏感数据的安全性。
它是美国国家标准局（NBS）于1977年发布的，曾经是全球最广泛使用的对称密钥加密算法之一。
DES的诞生标志着密码学领域的一个重要里程碑，为数据保护提供了一个基准。
1. DES的历史和背景DES的产生与上世纪70年代计算机技术的迅猛发展以及日益增长的通信量密切相关。
当时，随着计算能力的提高，传统加密方式受到了严重挑战。
为了解决这个问题，美国政府决定采取行动，提出了一个国家级的加密标准。
于是，DES应运而生。
2. DES的原理和机制DES采用了对称密钥加密算法，即加密和解密使用相同的密钥。
其核心思想是将明文数据通过一系列复杂的计算转换为密文，以达到保护数据安全的目的。
DES 算法的关键在于轮函数和S盒，轮函数将输入数据进行置换、替换和混淆，而S盒则是一种非线性函数，使得DES的加密过程更加难以逆向破解。
3. DES的安全性和弱点DES在发布时被认为是非常安全的加密算法，但随着计算机技术的进步，DES 的密钥长度（56位）逐渐显得不够安全。
出于对更高安全级别的需求，DES的128位衍生版本的3DES问世，用于加强数据保护的能力。
此外，单次加密过程的速度较慢也是DES的劣势之一。
4. DES的对称密钥管理DES采用的对称密钥机制要求通信双方持有相同的密钥，因此密钥管理成为DES的一个重要问题。
密钥的生成、分发和存储需要得到妥善处理，以确保数据的安全。
5. DES的发展和应用DES的发布引发了密码学领域的革新，激发了更多的研究和新算法的诞生。
尽管DES已经在一些领域中被其他更安全的加密算法所取代，但它仍然是密码学的重要里程碑，对后续加密算法的发展产生了深远影响。
DES的基本思想也被应用于电子支付、虚拟货币等领域。
6. DES的影响和争议尽管DES在数据保护领域有重要作用，但它也引起了一些争议。
des习题答案
des习题答案
DES习题答案
DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，被广泛应用于数
据加密和安全通信中。
DES习题是对DES算法的相关知识进行练习和考核的一
种方式。
下面我们将对DES习题答案进行详细的介绍和解析。
1. DES算法的全称是什么？
答：DES算法的全称是Data Encryption Standard，即数据加密标准。
2. DES算法使用的密钥长度是多少位？
答：DES算法使用的密钥长度是56位。
3. DES算法的加密过程包括哪些步骤？
答：DES算法的加密过程包括初始置换、16轮的Feistel网络运算和逆初始置换。
4. DES算法的密钥长度为56位，但实际上只有多少位是用于加密的？
答：DES算法的实际加密密钥长度为48位，其中8位是用于奇偶校验的。
5. DES算法的解密过程与加密过程相比有何不同？
答：DES算法的解密过程与加密过程相比，轮密钥的使用顺序是相反的。
6. DES算法的替代方案有哪些？
答：DES算法的替代方案包括3DES、AES等。
7. DES算法在当今的加密通信中仍然具有重要的地位吗？
答：虽然DES算法已经被认为不够安全，但在某些场景下仍然在使用，例如在
一些遗留系统中。
通过以上习题的解答，我们对DES算法有了更深入的了解。
DES算法作为一种
经典的对称密钥加密算法，虽然在安全性方面存在一些问题，但在一些特定的
场景下仍然具有重要的意义。
同时，我们也需要不断关注和研究新的加密算法，以确保数据的安全性和隐私保护。
DES加密算法的原理
DES加密算法的原理DES加密算法（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，由IBM研发，并在1977年被美国国家标准局（NIST）作为联邦标准。
DES加密算法使用固定长度的密钥对数据进行加密和解密，其原理主要包括初始置换（IP）、Feistel结构、S盒代替置换、轮密钥生成和最终置换（FP）。
下面将详细介绍这些原理。
1.初始置换（IP）：DES算法对输入数据进行分块加密，每个分块长度为64位（8字节）。
首先，对输入数据进行一个初始的置换，将其置换为一个新的64位的数据块，这个置换是固定的，并不依赖于密钥。
2. Feistel结构：DES算法采用了Feistel结构，将输入数据块分为左半部分L和右半部分R。
接下来的加密过程主要涉及一系列迭代运算，每次迭代都对L和R进行处理。
3.S盒代替置换：每次迭代开始时，右半部分R会被扩展为48位，接着与密钥进行异或运算。
然后，将得到的结果分成8个6位的分组，并将每个分组作为输入，经过S盒代替置换得到一个4位的输出。
S盒是一种置换表，用于将输入的6位映射为4位输出，它通过混淆和扩散的方式增强了加密的安全性。
4.轮密钥生成：DES算法中使用的密钥长度为56位，但每轮加密需要48位的子密钥。
因此，DES算法的关键步骤之一是生成16轮的子密钥。
密钥经过初始置换之后，通过将前28位和后28位进行循环左移，得到每轮的子密钥。
5.最终置换（FP）：经过16轮迭代之后，得到的左半部分L和右半部分R被交换，并重新组合为一个64位的数据块，这个过程称为最终置换。
最后，进行一次逆置换，将数据块还原为加密前的格式。
DES加密算法的安全性取决于密钥的长度和初始密钥的选取，因为DES密钥长度较短，容易受到暴力破解攻击。
为了增强DES算法的安全性，通常使用多重加密模式，如3DES算法，对同一个数据块进行多次DES加密。
虽然DES加密算法在过去是一种广泛使用的加密方法，但由于发展的计算能力和安全需求的提高，如今已被更强大的加密算法所取代。
DES算法详解
DES算法详解简介 DES（Data Encryption Standard）数据加密标准。
DES是有IBM公司研制的⼀种对称加密算法，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。
DES是⼀个分组加密算法，就是将明⽂分组进⾏加密，每次按顺序取明⽂⼀部分，⼀个典型的DES以64位为分组，加密解密⽤算法相同。
它的密钥长度为56位，因为每组第8位是⽤来做奇偶校验，密钥可以是任意56位的数，保密性依赖于密钥。
概念 1、密钥：8个字节共64位的⼯作密钥（决定保密性能） 2、明⽂：8个字节共64位的需要被加密的数据 3、密⽂：8个字节共64位的需要被解密的数据加解密过程加密 1、明⽂数据分组，64位⼀组。
2、对每组数据进⾏初始置换。
即将输⼊的64位明⽂的第1位置换到第40位，第2位置换到第8位，第3位置换到第48位。
以此类推，最后⼀位是原来的第7位。
置换规则是规定的。
L0(Left)是置换后的数据的前32位，R0(Right)是置换后的数据的后32位； 具体置换规则有四步： 第⼀步：将明⽂数据转换为16*4的⼆维数组，形成⼀个数据空间。
第⼆步：数据左右对分，变成两个16*2的⼆维数组，然后每个数组各⾃都需要这样操作：从下往上，每两⾏形成⼀⾏数据。
分别得到两个8*4的⼆维数组。
第三步：新建⼀个16*4的⼆维数组（strNew1[16][4]），数组上半部分空间的数据存储左边数据块置换的结果，下半部分存储右边数据库置换的结果。
最后⼀步：把整个（strNew1[16][4]）16*4的⼆维数组数据空间的按列进⾏置换到新的⼆维数组（strNew2[16][4]）： 数组strNew1第2列放到数组strNew2第1列的位置； 数组strNew1第4列放到数组strNew2第2列的位置； 数组strNew1第1列放到数组strNew2第3列的位置； 数组strNew1第3列放到数组strNew2第4列的位置； 数组strNew2就是我们初始置换的结果。
des加密解密算法以及python代码实现
des加密解密算法以及python代码实现DES加密解密算法是一种对称密钥算法，全称为Data Encryption Standard（数据加密标准）。
它是在20世纪70年代中期由IBM研发的，是最经典的块加密算法之一。
DES算法将64位的明文数据按照一定规则进行分组和运算，最终得到64位的密文数据。
其分组长度为64位，密钥长度为56位。
DES 算法主要包含初始置换、16轮迭代加密（轮函数包含有扩展置换、S盒代替变换、P盒置换和异或运算）和逆初始置换三个步骤。
解密过程与加密过程类似，只是轮密钥的应用顺序相反。
下面我们用Python实现DES加密解密算法。
首先，我们需要导入pycryptodomex库，这是一个Python密码学工具库，支持DES算法。
```pythonfrom Crypto.Cipher import DESfrom Crypto.Util.Padding import pad, unpadfrom Crypto.Random import get_random_bytes```接下来，我们可以定义一个DES加密解密类，其中包括了加密和解密的方法。
```pythonclass DESCipher:def __init__(self, key):self.key = keydef encrypt(self, plaintext):cipher = DES.new(self.key, DES.MODE_ECB)padded_plaintext = pad(plaintext.encode(), DES.block_size) ciphertext = cipher.encrypt(padded_plaintext)return ciphertextdef decrypt(self, ciphertext):cipher = DES.new(self.key, DES.MODE_ECB)padded_plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)plaintext = unpad(padded_plaintext,DES.block_size).decode()return plaintext```在DESCipher构造函数中，我们将密钥传入，并使用ECB模式创建一个DES对象。
des算方法
des算方法DES算法简介DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，由IBM 公司于1977年研发。
它是最早被广泛应用的加密算法之一，被美国政府选为数据加密标准，直到2001年被高级加密标准（AES）所取代。
DES算法的核心是将64位的明文分成两个32位的部分进行加密，并使用16个48位的子密钥进行多轮加密运算。
下面将具体介绍DES算法的几个主要步骤。
1. 初始置换（Initial Permutation，IP）初始置换是将64位的明文按照特定的规律进行重新排列。
通过初始置换，明文的位数被重新排列成左32位和右32位。
这样一来，明文就变成了L0和R0两部分，分别为32位。
2. 子密钥生成DES算法使用56位的密钥，其中包含8位的奇偶校验位。
首先，将密钥通过置换选择1（PC-1）产生56位的中间密钥。
然后，将中间密钥分为两部分，分别为C0和D0，每部分28位。
接下来，根据某种规则，对C0和D0进行循环左移，生成16组子密钥C1-D1到C16-D16。
每组子密钥都是48位，通过置换选择2（PC-2）产生。
3. 轮函数运算DES算法共有16轮加密运算，每轮运算包含以下几个步骤：- 将R(i-1)作为扩展置换（E盒）的输入，得到48位的扩展结果；- 将扩展结果与子密钥Ki进行异或运算，得到48位的结果；- 将异或结果分为8个6位的分组，通过8个S盒进行代替和压缩，得到32位的结果；- 经过P盒置换，得到最终的32位结果。
4. 逆初始置换（Inverse Initial Permutation，IP^-1）逆初始置换是初始置换的逆过程，将经过16轮加密运算后得到的L16和R16按照特定的规律重新排列，得到最终的加密结果。
总结DES算法作为一种经典的对称加密算法，具有较高的安全性和可靠性。
但是由于其密钥较短，容易受到穷举攻击。
为了提高安全性，后续出现了3DES算法和AES算法等更加安全的加密算法。
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算法是一种对称密钥加密算法，全称为数据加密标准（Data Encryption Standard），是美国国家标准局（NIST）于1977年发布的加密算法。
DES算法的产生过程经历了多年的研究和改进，最终确定了其具体计算步骤。
DES算法的产生过程可以追溯到上世纪70年代初期，当时的计算机技术还比较落后，数据的安全性受到了广泛关注。
为了保护计算机系统中的敏感数据，需要一种高效且安全的加密算法。
经过多次评估和讨论，美国国家标准局决定制定一种统一的加密标准，于是DES算法诞生了。
DES算法的具体计算步骤包括密钥生成、初始置换、16轮迭代、逆初始置换和密文生成。
首先，密钥生成阶段通过对输入的密钥进行置换和轮转操作，生成16个子密钥，每个子密钥都是56位的。
然后，初始置换阶段将输入的64位数据按照一定规则重新排列，得到L0和R0两部分，每部分各32位。
接下来是16轮迭代过程，每轮迭代都包括数据的扩展、密钥的混淆、S盒替换和P盒置换四个步骤。
首先，将Ri-1数据进行扩展，得到48位的数据，并与子密钥Ki进行异或运算，然后将结果分成8个6位的数据块，分别经过8个S盒进行替换，得到8个4位的数据块，最后经过P盒的置换得到Ri。
同时，Li的数据不发生改变，Ri和Li的数据交换，进入下一轮迭代。
经过16轮的迭代后，得到的数据经过逆初始置换，得到最终的64位加密数据，即密文。
DES算法的解密过程与加密过程相似，只是子密钥的顺序与加密过程相反，即先使用K16，然后是K15，依次类推，最后使用K1。
DES算法的产生过程和具体计算步骤经过了多年的实践和改进，被广泛应用于计算机网络、金融交易、电子商务等领域，为数据的安全传输和存储提供了有效的保障。
虽然DES算法在当今的计算机环境下已经不够安全，但其设计的思想和算法框架仍具有重要的参考价值，对后续的加密算法设计有一定的启发作用。
des加密流程
des加密流程
DES加密流程。
DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，是一种广泛使用的加密算法之一。
它使用56位密钥，对64位的数据块进行加密，经过一系列的置换、替换、移位等操作，最终得到加密后的密文。
下面将详细介绍DES加密的流程。
1. 初始置换（IP置换）。
首先，将64位的明文按照预定的顺序进行置换，得到L0和R0，每部分各32位。
这个初始置换的目的是打乱明文的顺序，为后续的加密操作做准备。
2. 子密钥生成。
使用56位的密钥，经过置换选择1（PC-1）操作，将密钥置换成56位，并分成两部分C0和D0，每部分28位。
然后，根据移位表和置换选择2（PC-2）操作，生成16轮的子密钥，每轮各48位。
3. 轮函数。
将初始置换得到的L0和R0分别作为轮函数的输入，经过扩展置换、与子密钥异或、S盒替换、P盒置换等操作，得到下一轮的L和R。
这个轮函数操作是DES加密算法的核心，通过16轮的迭代运算，最终得到加密后的密文。
4. 逆初始置换（IP-1置换）。
经过16轮的轮函数操作后，得到的L16和R16合并成一个64位的数据块，然后进行逆初始置换，得到最终的加密密文。
总结：
DES加密算法通过初始置换、子密钥生成、轮函数操作和逆初始置换等步骤，对64位的明文进行加密，最终得到64位的密文。
DES算法在过去曾经是非常流行的加密算法，但由于密钥长度较短，易受到暴力破解的攻击，目前已经逐渐被更安全的加密算法所取代。
des计算题
DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它使用相同的密钥进行加密和解密。
下面是一道DES计算题：
假设我们有一个明文消息M = 10101010，并且我们想要使用DES算法对其进行加密。
首先，我们需要将明文消息转换为二进制形式，并将其分为两个相等的部分：L0 = 101010和R0 = 1010。
接下来，我们需要对这两个部分进行一系列的操作，包括置换、扩展置换、循环左移等。
最后，我们将得到两个64位的密文块C0和C1。
现在，假设我们有一个密钥K = 11001100110011001100110011001100。
我们需要将这个密钥进行一些处理，包括PC-1置换、循环左移等，以生成子密钥。
然后，我们可以使用这些子密钥对密文块进行解密操作，最终得到原始的明文消息。
信息安全工程师综合知识大纲考点：常用密码算法
信息安全工程师综合知识大纲考点：常用密码算法【考点分析】：重点掌握，特别是RSA密码算法。
【考点内容】：一、DES密码算法DES（Data Encryption Standard）是一个分组加密算法，支持64比特的明文块加密，其密钥长度为56比特。
三重DES（Triple Data Encryption Algorithm，TDEA）TDEA 算法的工作机制是使用DES 对明文进行“加密一解密一加密”操作，即对DES 加密后的密文进行解密再加密，而解密则相反。
设Ek（）和Dk（）代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES 算法使用的密钥，I代表明文输入，O代表密文输出，则：TDEA的加密操作过程如下∶TDEA的解密操作过程如下∶二、IDEA密码算法IDEA （International Data Encryption Algorithm）是国际数据加密算法的简单记，是一个分组加密算法，其明文和密文分组都是64比特，密钥长度为128比特。
该算法的设计思想是“混合使用来自不同代数群中的运算”。
三、AES密码算法AES （Advanced Encryption Standard）算法：由美国国家标准技术研究所（NIST）发起征集，目的是确定一个非保密的、公开的、全球免费使用的分组密码算法，用于保护下一世纪政府的敏感信息。
密码系统支持至少128 比特长的分组；密码支持的密钥长度至少为128/192和256比特。
四、RSA密码算法RSA 算法是非对称算法，在RSA加密算法中，公钥和私钥都可以用于加密消息，用于加密消息的密钥与用于解密消息的密钥相反。
RSA算法提供了一种保护网络通信和数据存储的机密性、完整性、真实性和不可否认性的方法。
目前，SSH、OpenPGP、S/MIME和SSL/TLS都依赖于RSA进行加密和数字签名的功能。
RSA算法在浏览器中使用，能够在不可信任的互联网中建立安全连接。
RSA 签名验证时网络连接系统中最常见的执行操作之一。
des加密算法流程
des加密算法流程DES加密算法流程DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，是美国联邦政府采用的加密标准，也是目前应用最广泛的加密算法之一。
DES加密算法流程包括密钥生成、初始置换、16轮迭代、逆置换和输出。
下面将详细介绍DES加密算法的流程。
一、密钥生成DES加密算法使用56位的密钥，但是由于每个字节的最高位都是奇偶校验位，因此实际上只有48位是有效的。
密钥生成的过程如下：1. 将56位密钥分成左右两个28位的部分，分别称为C0和D0。
2. 对C0和D0进行16次循环左移，得到C1~C16和D1~D16。
3. 将C16和D16合并成一个56位的密钥K。
4. 对K进行PC-2置换，得到48位的子密钥K1~K16。
二、初始置换明文经过初始置换IP后，变成了一个64位的二进制数。
初始置换的过程如下：1. 将明文分成左右两个32位的部分，分别称为L0和R0。
2. 对L0和R0进行初始置换IP，得到一个64位的二进制数。
三、16轮迭代DES加密算法共进行16轮迭代，每轮迭代包括扩展置换、S盒代替、P盒置换和异或运算四个步骤。
具体过程如下：1. 将Ri-1进行扩展置换，得到48位的扩展结果E(Ri-1)。
2. 将E(Ri-1)和Ki进行异或运算，得到48位的结果。
3. 将异或运算的结果分成8个6位的部分，分别称为B1~B8。
4. 对B1~B8分别进行S盒代替，得到8个4位的结果。
5. 将8个4位的结果合并成一个32位的结果。
6. 对32位的结果进行P盒置换，得到32位的结果。
7. 将P盒置换的结果和Li-1进行异或运算，得到Ri。
8. 将Ri和Li-1合并成一个64位的结果，作为下一轮迭代的输入。
四、逆置换经过16轮迭代后，得到的结果分成左右两个32位的部分，分别称为L16和R16。
将L16和R16交换位置，得到R16L16。
对R16L16进行逆置换IP-1，得到加密后的结果。
des算法的密钥混合运算
des算法的密钥混合运算DES算法（Data Encryption Standard，数据加密标准）是一种对称加密算法，密钥混合运算是为了增加密钥的复杂度，提高加密的强度。
以下是关于DES算法的密钥混合运算的相关参考内容：一、DES算法的基本原理DES算法是一种分组密码，将明文按照64位分组，密钥长度为56位。
其基本运算单元为位，基本操作包括初始置换、16轮迭代操作（包括代换操作、置换操作和轮密钥操作），最终得到密文。
DES算法的强度主要依赖于密钥的长度和混合运算。
二、DES算法密钥混合运算的作用密钥混合运算是为了增加密钥的复杂度，提高加密的强度。
通过在DES算法中引入多个轮密钥，使得每一轮加密（或解密）的密钥都不相同，增加了密码破解的难度。
三、DES算法中的密钥混合运算步骤1. 初始置换（IP）：将64位输入的明文块按照固定的置换规则进行置换，得到初始置换结果。
同时，将输入的64位密钥进行逆初始置换（IP-1）操作，得到56位的初始密钥。
2. 密钥生成（Key Schedule）：通过对初始密钥进行置换和选择操作，生成16个48位的轮密钥，用于后续的加密操作。
3. 轮函数（Round Function）：轮函数中包括两个主要的操作，代换操作（Substitution）和置换操作（Permutation）。
每一轮的输入为上一轮的输出，并使用对应轮密钥进行运算。
4. 轮密钥生成（Round Key Generation）：在每一轮进行轮函数操作之前，需要通过对应的置换和选择操作，从总密钥中生成该轮需要的48位轮密钥。
5. 逆初始置换（IP-1）：在DES算法的最后，将经过16轮迭代操作得到的64位结果，经过逆初始置换（IP-1）得到最终的加密（或解密）结果。
四、密钥混合运算的优化方法为了增加密钥混合运算的复杂度，提高密钥的强度，可以采用以下方法进行优化：1. 使用复杂的密钥生成算法，生成更加随机和复杂的轮密钥。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：
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
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： 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
IP
58
504234261810260
524436282012462
544638302214664
564840322416857
49413325179159
514335271911361
5345372921135635547393123157
表如下：
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（S 表如图所示）
P:
16
7202129
1228171
1523265
1831102
8241432
273919
133062211425
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;
}
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：
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K1。
K1的下标列表为：
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：
生成子密钥的VC 程序源代码如下：
PC-157
494133251791
58504234261810
25951433527191136052443663
5547393123157
62544638302214
66153453729211352820124PC-214
171124153
28156211023
1912426816
7272013241
523137475530
405145334844
4939563453464250362932迭代顺序
12345678910111213141516左移位数1122222212222221
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：。