密码学实验-Feistel网络

实验报告
实验五、Feistel网络
实验目的：
1. 熟练掌握Feistel网络结构原理及实现；
2. 掌握Feistel网络结构的应用；
实验内容：
1、写出平衡Feistel网络结构加密运算的算法、程序设计。

在此假定(1)明文的长度为2mbit；
（2）函数f(x,y)=x+y(布尔加)；（3）子密钥不变，都等于密钥k，长度为mbit；（4）执行循环次数为r。

2、当m=16,r=3,k=11110000时给出下列明文的密文：
（1）1111 1111 1111 1111
（2）0000 0000 0000 0000
（3）1111 0000 1111 0000
（4）1010 1010 1010 1010
（5）1101 0001 1111 0011
实验结果：
1平衡的Feistel网络
设x是待加密的明文，长度为2m比特（bit）。

平衡的Feistel型分组密码的加密过程如下：（1）将明文x一分为二。

设x=L0R0,L0是左边的m比特，R0是右边的m比特。

（2）对于1<i<r，计算Li=Ri-1，Ri=Li-1+F(Ri-1,Ki),其中Li和Ri的长度都是m比特；F是一个加密函数，称为圈函数；Ki是由密钥k产生的长度为t比特的子密钥；+是按位模2加运算。

（3）密文为y=RrLr.
平衡的Feistel型分组密码的解密过程是加密过程的逆运算。

实验程序如下：
#include <stdio.h>
#define max 100
int i,m=8,r,j;
int x[max],y1[max],y2[max],k[max],F[max];
int f(int a,int b)
{
if(a!=b) return 1;
else return 0;
}
int w(int y1[],int y2[])
{
for (j=0;j<2*m;j++)
{
if(j<m)
x[j]=y1[j];
else x[j+m]=y2[j];
return x[j];
}
}
int main()
{
printf("输入密钥k：\n");
for (i=0;i<m;i++)
{
scanf("%d",&k[i]);
}
printf("\n输入明文：\n");
for (i=0;i<2*m;i++)
{
scanf("%d",&x[i]);
}
while(r--)
{
for (i=0;i<m;i++)
{
if(i<m)
y1[i]=x[i];
else y2[i]=x[i+m];
}
for(i=0;i<m;i++)
{
F[i]=f(y2[i],k[i]);
}
for (i=0;i<m;i++)
{
y1[i]=y2[i];
y2[i]=f(y1[i],F[i]);
}
w(y1,y2);
}
printf("\n");
printf("结果为：\n");
for (i=0;i<2*m;i++)
{
printf("%d",x[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
2.实验结果为：
总结与分析：
平衡的Feistel型分组密码的解密过程是加密过程的逆运算。

在本次实验过程中不仅掌握了Feistel网络结构原理及实现，还掌握了Feistel网络结构的应用。

熟悉了平衡Feistel密码的加密过程。

并能运算出简单的Feistel密码。

附件：
Ch4 多表（双表）古典密码的乘法加密运算的程序设计文件
注：实验结束，将所有材料打包(文件采用统一格式：sn1-学号，以后的实验资料采用类似的文件格式)压缩并发送到：hzsx2004@。