DES加密解密课程设计报告
DES加密算法课程设计报告
标准DES算法的加密与解密实现姓名：张志方学号：20082374年级：2008级专业：软件工程编程实现过程一、程序流程图二、标准ＤＥＳ的加密过程1、明文与密钥的输入首先8位ACSII字符的明文与密钥的输入，存放在mingwen[8]和miyao[8]中，然后将这些8位的ASCII字符转换成二进制的64位的明文和密钥，分别存放在mingwenB[64]和miyaoB[64]中,并将二进制的明文和密钥放在文件中int str[8],i,j,ch,k;FILE *fp4；fp4=fopen("明文二进制.txt","w");k=0;for(i=0;i<8;i++){ch=mingwen[i];for(j=0;j<8;j++){str[j]=ch%2;ch=ch/2;}for(j=7;j>=0;j--){mingwenB[k]=str[j];k++;fprintf(fp4,"%d",str[j]);}}密钥的转换和存储同理。
2、密钥的产生1)、64位miyaoB[64]经过pc-1置换，生成56位的比特串。
定义pc1_Table[56],存放在afterpc1[56]中。
for(i=0;i<56;i++) afterpc1[i]=miyaoB[pc1_Table[i]-1];2)、56位比特串分组，生成C0[28]和D0[28]for(i=0;i<28;i++) C0[i]=afterpc1[i];for(j=0,i=28;i<56;i++,j++) D0[j]=afterpc1[i];3)、C0[28]、D0[28]进行左移，产生C[16][28]和D[16][28],为进行pc-2置换产生密钥做准备。
for(i=0;i<27;i++) //第一轮数据生成C[0][28]与D[0][28]{C[0][i]=C0[i+1];D[0][i]=D0[i+1];}C[0][27]=C0[0];D[0][27]=D0[0];for(i=1;i<16;i++) //第二轮数据至第十六轮数据生成{ if(i==1||i==8||i==15){ for(j=0;j<27;j++) //左移1位{C[i][j]=C[i-1][j+1];D[i][j]=D[i-1][j+1];}C[i][27]=C[i-1][0];D[i][27]=D[i-1][0];}else //左移2位{for(j=0;j<26;j++){C[i][j]=C[i-1][j+2];D[i][j]=D[i-1][j+2];}C[i][26]=C[i-1][0];C[i][27]=C[i-1][1];D[i][26]=D[i-1][0];D[i][27]=D[i-1][1];}} //产生16轮左右数据，为pc-2置换准备。
DES加密解密实验报告
DES加密解密实验报告实验报告题目：DES加密解密实验一、实验目的1.了解DES加密算法的工作原理。
2. 学习使用Python编程语言实现DES加密算法。
3.掌握DES加密算法的应用方法。
二、实验原理DES（Data Encryption Standard）是一种用于加密的对称密钥算法，其密钥长度为64位，分为加密过程和解密过程。
1.加密过程(1)初始置换IP：将64位明文分成左右两部分，分别为L0和R0，进行初始置换IP操作。
(2)子密钥生成：按照规则生成16个子密钥，每个子密钥长度为48位。
(3)迭代加密：通过16轮迭代加密运算，得到最终的密文。
每轮迭代加密包括扩展置换、异或运算、S盒替代、P置换和交换操作。
(4)逆初始置换：将最终的密文分成左右两部分，进行逆初始置换操作，得到最终加密结果。
2.解密过程解密过程与加密过程类似，但是子密钥的使用顺序与加密过程相反。
三、实验材料与方法材料：电脑、Python编程环境、DES加密解密算法代码。
方法：1. 在Python编程环境中导入DES加密解密算法库。
2.输入明文和密钥。
3.调用DES加密函数，得到密文。
4.调用DES解密函数，得到解密结果。
5.输出密文和解密结果。
四、实验步骤1.导入DES加密解密算法库：```pythonfrom Crypto.Cipher import DES```2.输入明文和密钥：```pythonplaintext = "Hello World"key = "ThisIsKey"```3.创建DES加密对象：```pythoncipher = DES.new(key.encode(, DES.MODE_ECB) ```。
DES课程设计报告
海南大学信息科学技术学院课程设计报告DES算法加密与解密的设计与实现课程名称：应用密码学学生姓名：学生学号：专业班级：任课教师：吴汉伟2013年06 月05 日目录一，DES简介 (2)二，DES加密原理 (2)三，DES解密原理........................................................................................ 错误！未定义书签。
四，DES模块分析........................................................................................ 错误！未定义书签。
1，DES轮密钥生成.............................................................................. 错误！未定义书签。
1.1轮密钥生成流程图....................................................................... 错误！未定义书签。
1.2置换选择1 (4)1.3循环左移 (5)1.4置换选择2 (6)2，初始置换 (6)3，拓展置换E (6)4，异或函数一 (7)5，选择压缩变换S盒代替 (7)6，置换运算P ....................................................................................... 错误！未定义书签。
7，异或函数二....................................................................................... 错误！未定义书签。
8，逆初始置换....................................................................................... 错误！未定义书签。
DES实验报告
DES
[实验目的] C语言实现des加密解密
[实验原理]
1.DES的加密过程： 第一阶段：初始置换IP。在第一轮迭代之前，需要加密的64位明文首先通过初始置换IP 的作用，对输 入分组实施置换。最后，按照置换顺序，DES将64位的置换结果分为左右两部分，第1位到第32位记为 L0，第33位到第64位记为R0。 第二阶段：16次迭代变换。DES采用了典型的Feistel结构，是一个乘积结构的迭代密码算法。其算法的 核心是算法所规定的16次迭代变换。DES算法的16才迭代变换具有相同的结构，每一次迭代变换都以前 一次迭代变换的结果和用户密钥扩展得到的子密钥Ki作为输入；每一次迭代变换只变换了一半数据，它 们将输入数据的右半部分经过函数f后将其输出，与输入数据的左半部分进行异或运算，并将得到的结果 作为新的有半部分，原来的有半部分变成了新的左半部分。用下面的规则来表示这一过程（假设第i次迭 代所得到的结果为LiRi）: Li = Ri-1; Ri = Li-1⊕ f(Ri-1,Ki);在最后一轮左与右半部分并未变换，而是直接 将R16 L16并在一起作为未置换的输入。 第三阶段：逆（初始）置换。 他是初始置换IP的逆置换，记为IP-1。在对16次迭代的结果（R16 L16） 再使用逆置换IP-1后，得到的结果即可作为DES加密的密文Y输出，即Y = IP-1 （R16 L16）。 2.DES解密过程： DES的解密算法与其加密算法使用的算法过程相同。两者的不同之处在于解密时子密钥Ki的使用顺序与 加密时相反，如果子密钥为K1K2… K16,那么解密时子密钥的使用顺序为K16K15… K1,即使用DES解密 算法进行解密时，将以64位密文作为输入，第1次迭代运算使用子密钥K16，第2次迭代运算使用子密钥 K15，… … ，第16 次迭代使用子密钥K1，其它的运算与加密算法相同。这样，最后输出的是64位明文。
DES实验报告
DES加密解密实验报告一、作者组长：嵇京龙2008551110组员：刘元盛刘致微刘成孙苗苗二、实验目的与原理目的：实现DES加密解密算法，了解其实现办法，学会使用DES加密解密原理：DES 使用一个56 位的密钥以及附加的8 位奇偶校验位，产生最大64 位的分组大小。
这是一个迭代的分组密码，使用称为Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。
使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。
DES 使用16 个循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。
三、实验步骤，1.选择Java作为编码语言2.算法实现如图：如图（3-1），图（3-2）3.编写代码4.测试图3-1 DES加密过程四、实验结果以及部分代码1、运行JA V A 程序，弹出图4-1的界面2、点击加密按钮打开界面，弹出图4-2的界面图3-2一轮迭代3、输入密钥和文件信息后，点击加密按钮开始进行加密，主要代码如下：int[] key56,key48; //存放16轮循环的密钥//R32扩展for(int i = 0; i < 48; i++){R48[i] = R32[ E_Table[i]-1 ];}//xor明文密钥异或for(int i = 0; i < 48; i ++){R48[i] = (R48[i]+key48[roundDes][i])%2;}//s盒置换int[] afterS = new int[8];for(int i = 0; i < 8; i ++){int X, Y;X =R48[i*6]*2 + R48[i*6+5];Y = R48[i*6+1]*8 + R48[i*6+2]*4 + R48[i*6+3]*2 + R48[i*6+4];afterS[i] = S_Box[i][X][Y];int Sindex = i*4+3;//s盒置换时的下标for(int ii = 0; ii < 4; ii ++){R32[Sindex] = afterS[i]%2;afterS[i] = afterS[i]/2;Sindex--;}}//p置换for(int i = 0; i < 32; i++){pR32[i] = R32[i];}for(int i = 0; i < 32; i++){R32[i] = pR32[ P_Table[i]-1];}//xorfor(int i = 0; i < 32; i ++){R32[i] = (R32[i]+LR32[i])%2;}//16轮结束后for(int i = 0; i < 32; i++){LR32[i] = L32[i];L32[i] = R32[i];}for(int i = 0; i < 32; i++){R32[i] = LR32[i];}//Ip逆置换int[] reIp1 = new int[64], reIp2= new int[64];for(int i = 0; i < 32; i++){reIp1[i] = L32[i];}for(int i = 32; i < 64; i++){reIp1[i] = R32[i-32];}for(int i = 0; i < 64; i++){reIp2[i] = reIp1[RIP_Table[i] - 1];}4、点击返回键返回到主界面，然后点击界面按钮出现图4-3界面5、输入密钥并且选择文件路径后，好点击解密按钮开始对文件解密，解密过程与加密类似，将1-16次循环加密的密钥按16-1的顺序加密一遍即可，方法不再赘述；五、讨论程序是按每8byte读一次的方法进行读文件，如果文件剩余长度不足8byte如何处理？解决方案：对文件读取时，判断剩余文件长度，如果不足8byte（包括0byte）则进行补空格处理，并增加一个8byte存放补的空格的数量，然后将这16byte写到密文中去，解密时再将补的空格去掉，把增加的8byte的验证位也去掉。
DES加密解密实验报告
用一维数组存储初始置换表 IP、逆置换表 IP_1、密钥置换表 PC_1、压缩密钥置换表 PC_2、
循环左移表、扩展置换表 E 盒和 P 置换盒，用三维数组存放 8 个 4*16 的 S 盒。
实现位置：Des.h 的 private 成员 代码如下：
// 初始置换表IP int IP[64] = { 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
3）终结置换 IP-1：按照终结置换表进行终结置换，64 位输出就是密文。 其中，在每一轮的子加密过程中，48 位的明文数据要与 48 位的子密钥进行异或运算。 子密钥的产生过程如下：
<1>对输入的密钥经过 PC1 置换输出 56 位数据，划分为 2 部分，每部分 28 位，左半部 分记为 C，右半部分记为 D。
1. DES 加密 ......................................................................................2 2. DES 解密 ......................................................................................5 四、程序实现 ...................................................................................... 5 1. 存储置换表的取值......................................................................5 2. 生成子密钥 ................................................................................. 8 3. 实现 F 函数 .................................................................................9 4. DES 加密 ....................................................................................10 5. 测试代码 ................................................................................... 11 五、程序运行初值及结果 ................................................................. 14 六、实验体会 .................................................................................... 14
DES源代码分析DES课程设计报告
网络安全课程设计报告学院：计算机与电子信息学院专业名称：学号：姓名：指导教师：时间：2015年1月DES源代码分析一、DES对称加密算法简介最著名的保密密钥或对称密钥加密算法DES(Data Encryption Standard)是由IBM公司在70年代发展起来的，并经过政府的加密标准筛选后，于1976年11月被美国政府采用，DES随后被美国国家标准局和美国国家标准协会(American National Standard Institute，ANSI) 承认。
DES使用56位密钥对64位的数据块进行加密，并对64位的数据块进行16轮编码。
与每轮编码时，一个48位的“每轮”密钥值由56位的完整密钥得出来。
DES用软件进行解码需要用很长时间，而用硬件解码速度非常快，但幸运的是当时大多数黑客并没有足够的设备制造出这种硬件设备。
在1977年，人们估计要耗资两千万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密，而且需要12个小时的破解才能得到结果。
所以，当时DES被认为是一种十分强壮的加密方法。
二、DES对称加密算法分析（1）DES算法原理在DES算法中有Data、Key、Mode三个参数。
其中Data代表需要加密或解密的数据，由8字节64位组成；Key代表加密或解密的密钥，也由8字节64位组成；Mode代表加密或解密的状态。
在DES算法中加密和解密的原理是一样的，只是因为Mode的状态不同，适用密钥的顺序不同而已。
（2）DES算法的加密过程DES算法的加密过程如图6.2所示。
初始置换（Initial Permutation，IP）是对输入的64位数据按照规定的矩阵改变数据位的排列顺序的换位变换，此过程与密钥无关。
子密钥生成是由64位外部输入密钥通过置换和移位操作生成加密和解密所需的16组（每组56位）子密钥的过程。
乘积变换过程非常复杂，是加密过程的关键。
该过程通过16轮重复的替代、移位、异或和置换操作打乱原输入数据。
des算法课程设计总结
des算法课程设计总结一、课程目标知识目标：1. 让学生理解DES算法的基本原理，掌握其加密与解密过程；2. 学会运用DES算法对数据进行安全加密，理解密钥的作用及生成方法；3. 了解DES算法在信息安全领域的应用及其优缺点。
技能目标：1. 培养学生运用编程语言实现DES算法的能力；2. 培养学生分析问题、解决问题的能力，能够针对实际需求设计合适的加密方案；3. 提高学生的团队协作能力，学会在小组讨论中分享观点，共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对信息安全领域的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的信息安全意识，认识到保护数据安全的重要性；3. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高自主学习和终身学习的意识。
课程性质：本课程为信息技术学科，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和创新能力为主。
学生特点：学生具备一定的编程基础，对信息安全有一定了解，好奇心强，喜欢探索新知识。
教学要求：结合课程内容，注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高其信息安全素养。
二、教学内容1. 理论知识：- DES算法的基本原理与加密流程；- DES算法的密钥生成与使用方法；- DES算法的解密过程及安全性分析；- DES算法在信息安全领域的应用及优缺点。
2. 实践操作：- 使用编程语言（如Python、C++等）实现DES算法；- 设计并实现一个基于DES算法的加密通信系统；- 分析并改进DES算法，提高其安全性。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍DES算法的基本原理，学习加密流程；- 第二课时：学习密钥生成与使用方法，进行加密实践；- 第三课时：学习解密过程，分析DES算法的安全性；- 第四课时：了解DES算法的应用及优缺点，进行实践操作；- 第五课时：小组讨论，总结学习成果，展示实践项目。
des加密算法实验报告
des加密算法实验报告实现DES加解密算法实验报告实现DES加解密算法实验报告一、DES加解密算法问题简介DES算法全称为Data Encryption Standard，即数据加密算法，它是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。
DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。
其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据：Mode为DES的工作方式，有两种:加密或解密。
二、DES加解密算法设计方法简介DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位,其功能是把输入的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0 、R0两部分，每部分各长32位，其置换规则见下表：58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,57,49,41,33,25,17, 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,即将输入的第58位换到第一位，第50位换到第2位，……，依此类推，最后一位是原来的第7位。
L0、R0则是换位输出后的两部分，L0是输出的左32位，R0 是右32位，例：设置换前的输入值为D1D2D3……D64，则经过初始置换后的结果为：L0=D550......D8；R0=D57D49 (7)经过26次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换，即得到密文输出。
逆置换正好是初始置的逆运算，例如，第1位经过初始置换后，处于第40位，而通过逆置换，又将第40位换回到第1位，其逆置换规则如下表所示：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,放大换位表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,单纯换位表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,在f(Ri,Ki)算法描述图中，S1,S2...S8为选择函数，其功能是把6bit数据变为4bit数据。
des算法实验报告
《计算机安全技术》实验报告一、实验内容：des加密解密算法实现二、实验环境：1、操作系统：Windows XP及以上2、编程工具：Visual C++ 6.0三、实验原理：DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被成为美国数据加密标准，是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。
明文按64位进行分组, 密钥长64位，密钥事实上是56位参与DES运算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位，使得每个密钥都有奇数个1）分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。
基本原理：其入口参数有三个:key、data、mode。
key为加密解密使用的密钥，data为加密解密的数据，mode为其工作模式。
当模式为加密模式时，明文按照64位进行分组，形成明文组，key用于对数据加密，当模式为解密模式时，key用于对数据解密。
实际运用中，密钥只用到了64位中的56位，这样才具有高的安全性。
算法特点：分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。
四、算法流程设计：1、DES算法整体结构：2、16轮迭代：3、子密钥产生：4、f函数：五、算法实现：1、部分函数定义：static void F_func(bool In[], const bool Ki[]);// F 函数static void S_func(bool Out[], const bool In[]);// S 盒代替static void Transform(bool *Out, bool *In, const char *Table, int len);// 变换static void Xor(bool *InA, const bool *InB, int len);// 异或static void RotateL(bool *In, int len, int loop);// 循环左移static void ByteToBit(bool *Out, const char *In, int bits);// 字节组转换成位组static void BitToByte(char *Out, const bool *In, int bits);// 位组转换成字节组static void BitToHex(char *Out,const bool *In, int bits);// 将二进制转换为十六进制2、主要功能模块：void Des_SetKey(const char Key[]){ //生成子密钥static bool K[64], *KL = &K[0], *KR = &K[28];ByteToBit(K, Key, 64);for(int i=0; i<16; i++){RotateL(KL, 28, LOOP_Table[i]); //循环左移RotateL(KR, 28, LOOP_Table[i]);Transform(SubKey[i], K, PC2_Table, 48); //PC2变换}}void Des_Run(char Out1[],char Out2[], char In[], bool Type){ //des加密解密过程static bool M[64], Tmp[32], *Li = &M[0], *Ri = &M[32];ByteToBit(M, In, 64);Transform(M, M, IP_Table, 64); //IP置换if( Type == ENCRYPT ){ //加密for(int i=0; i<16; i++) {memcpy(Tmp, Ri, 32);F_func(Ri, SubKey[i]); //F函数Xor(Ri, Li, 32); //异或memcpy(Li, Tmp, 32);}}else{ //解密for(int i=15; i>=0; i--) {memcpy(Tmp, Li, 32);F_func(Li, SubKey[i]); //F函数Xor(Li, Ri, 32); //异或memcpy(Ri, Tmp, 32);}}Transform(M, M, IPR_Table, 64); //IP-1置换BitToByte(Out1, M, 64); //Out1为字符形式密文 BitToHex(Out2, M, 64); //Out2为十六进制数形式密文}void F_func(bool In[], const bool Ki[]){ //F函数static bool MR[48];Transform(MR, In, E_Table, 48); //E扩展Xor(MR, Ki, 48); //异或密钥S_func(In, MR); //S盒代换Transform(In, In, P_Table, 32); //P置换}3、调试中遇到的问题及解决办法问题：通过BitToByte()函数转换只能看到字符形式的密文，为乱码。
DES加密解密课程设计报告
成都信息工程学院课程设计报告DES算法加密与解密的设计与实现课程名称：密码算法程序设计学生姓名：学生学号：专业班级：任课教师：XX年XX月XX日目录1背景 (333)1.1 DES算法概述 (333)1.2 DES算法描述 (444)2系统设计 (666)2.1系统主要目标 (666)2.2系统运行环境 (777)3功能需求分析 (777)3.1整体功能分析 (777)3.2 DES算法一轮的功能分析 (777)4模块划分 (888)4.1 初始置换 (888)4.2 轮结构 (999)4.2.1 E盒扩充变换 (999)4.2.2 S盒压缩变换 (999)4.2.3 P盒置换 (101010)4.3 逆初始置换 (111111)5程序分模块实现 (111111)5.1将字符串转换成二进制流 (111111)5.2子密钥的产生 (121212)5.3F函数的计算 (131313)5.4 16轮加密的实现 (141414)5.5把密钥，密文，明文的二进制转换为10进制 (161616)5.6解密的实现 (161616)5.7程序运行界面预览 (161616)6测试报告 (161616)6.1程序总体运行情况 (171717)6.2密钥中间过程 (171717)6.3加密过程的中间结果 (181818)6.4解密过程的中间结果 (191919)7课程报告总结 (202020)1背景1.1 DES算法概述DES<Data Encryption Standard）是由美国IBM公司于20世纪70年代中期的一个密码算<LUCIFER）发展而来，在1977年1月15日，美国国家标准局正式公布实施，并得到了ISO的认可，在过去的20多年时间里，DES被广泛应用于美国联邦和各种商业信息的保密工作中，经受住了各种密码分析和攻击，有很好的安全性。
然而，目前DES算法已经被更为安全的Rijndael算法取代，但是DES加密算法还没有被彻底的破解掉，仍是目前使用最为普遍的对称密码算法。
DeS加解密课程设计
DeS加解密课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解DeS加解密的基本概念，掌握其工作原理；2. 学会运用DeS算法进行加密与解密操作；3. 了解DeS算法在信息安全领域的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成DeS加解密的实际操作；2. 能够分析并解决DeS加解密过程中遇到的问题；3. 能够运用DeS算法进行简单的信息安全保护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对信息安全领域的兴趣，提高信息安全意识；2. 培养学生的团队协作精神，学会在团队中分享与交流；3. 增强学生的国家网络安全意识，树立正确的网络道德观念。
课程性质：本课程为信息技术学科，旨在让学生掌握DeS加解密的基本原理和实际应用，提高学生的信息安全素养。
学生特点：六年级学生具备一定的计算机操作能力和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇心，但注意力容易分散。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、任务驱动等方法，激发学生学习兴趣，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，进行分层教学，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高其信息安全保护能力。
二、教学内容1. 引言：介绍加密技术的基本概念、发展历程及其在信息安全中的重要性。
教材章节：第一章 加密技术概述2. DeS算法原理：讲解DeS算法的加密过程、解密过程及其工作原理。
教材章节：第二章 对称加密算法3. DeS算法实现：分析DeS算法的实现步骤，指导学生进行实际操作。
教材章节：第三章 DeS算法及其实现4. DeS加解密应用：介绍DeS算法在信息安全领域的具体应用，如数字签名、安全通信等。
教材章节：第四章 DeS算法应用实例5. 信息安全意识培养：通过案例分析，提高学生的信息安全意识，树立正确的网络道德观念。
教材章节：第五章 信息安全意识教学进度安排：第一课时：引言，了解加密技术的基本概念和发展历程。
des算法的实验报告
des算法的实验报告DES算法实验报告DES（Data Encryption Standard）算法是一种对称密钥加密算法，广泛应用于信息安全领域。
本实验旨在通过实验DES算法的加密和解密过程，以及密钥长度对加密效果的影响，来深入了解DES算法的原理和应用。
实验一：加密和解密过程首先，我们使用一个明文进行加密实验。
选择一个64位的明文作为输入，同时使用一个64位的密钥进行加密。
经过DES算法加密后，得到的密文长度也为64位。
然后，我们使用相同的密钥对密文进行解密，得到原始的明文。
实验结果表明，DES算法能够对明文进行有效的加密，并且使用相同的密钥能够对密文进行解密，得到原始的明文。
这说明DES算法是一种可靠的加密算法，能够保护数据的安全性。
实验二：密钥长度对加密效果的影响在第二个实验中，我们对不同长度的密钥进行加密实验，观察加密效果的变化。
我们分别使用56位、64位和128位的密钥进行加密，然后比较不同长度密钥的加密效果。
实验结果显示，密钥长度对加密效果有显著影响。
使用128位的密钥进行加密，能够得到更加安全的密文，而使用56位的密钥进行加密，则容易受到攻击。
这表明密钥长度是影响DES算法加密效果的重要因素。
结论通过本实验，我们深入了解了DES算法的加密和解密过程，以及密钥长度对加密效果的影响。
DES算法是一种可靠的加密算法，能够有效保护数据的安全性。
同时，密钥长度对加密效果有显著影响，因此在实际应用中需要选择足够长度的密钥来保障数据的安全。
总之，DES算法在信息安全领域有着重要的应用价值，通过本实验的学习，我们对DES算法有了更深入的了解，为进一步研究和应用提供了重要的参考。
DES_加密解密算法C++实现--实验报告des算法实验
DES_加密解密算法C++实现--实验报告des算法实验. .. . .1?实验一?1、实验题目?利用C/C++编程实现DES加密算法或MD5加密算法。
我选择的是用C++语言实现DES的加密算法?2、实验目的?通过编码实现DES算法或MD5算法，深入掌握算法的加密原理，理解其实际应用?价值，同时要求用C/C++语言实现该算法，让我们从底层开始熟悉该算法的实现过程?3、实验环境?操作系统：WIN7旗舰版?开发工具：Visual?Studio?2010旗舰版?开发语言：C++?4、实验原理?DES加密流程2??如上图所示为DES的加密流程，其中主要包含初始置换，压缩换位1，压缩换位2，扩展置换，S盒置换，异或运算、终结置换等过程。
?初始置换是按照初始置换表将64位明文重新排列次序?扩展置换是将原32为数据扩展为48位数据，它主要由三个目的：1、产生与子密钥相同的长度2、提供更长的结果，使其在加密过程中可以被压缩3、产生雪崩效应，使得输入的一位将影响两个替换?S盒置换是DES算法中最核心的容，在DES中，只有S盒置换是非线性的，它比DES中其他任何一步都提供更好的安全性?终结置换与初始置换相对应，它们都不影响DES的安全性，主要目的是为了更容易将明文与密文数据一字节大小放入DES的f算法中?DES解密流程与加密流程基本相同，只不过在进行16轮迭代元算时，将子密钥生成的K的次序倒过来进行迭代运算?5、实验过程记录?在对DES算法有了清晰的认识后，编码过程中我将其分为几个关键部分分别进行编码，最后将整个过程按顺序执行，即可完成DES的加密，代码的主要几个函数如下：?//Byte转为Bit?ByteToBit(ElemType?ch,ElemType?bit)//Bit转为Byte?BitToByte(ElemType?bit,ElemType?ch)//初始置换?InitialEX(ElemType?Inorder,ElemType?Disorder)?//终结置换?AntiEx(ElemType?Disorder)?//扩展置换?ExpandEX(ElemType?RightMsg,ElemType?ExpandMsg)?//16轮迭代加密?MoveLeft(ElemType?C,ElemType?D,ElemType?L0,ElemType?R0)3?//16轮迭代解密?mMoveLeft(ElemType?C,ElemType?D,ElemType?L0,ElemType?R0)?//生成48位子密钥?GetCD48(ElemType?C,ElemType?D,ElemType?Secret)?//48位明文与子密钥进行异或运算?XOR(ElemType?ExpandMsg,ElemType?Secret,ElemType?Result)?//S盒四位输出?getSOut(ElemType?Result,ElemType?Sout)?//直接置换?DirExchange(ElemType?Sout,ElemType?DirOut)?//Li与Ri进行抑或运算?XORLR(ElemType?DirOut,ElemType?Left,ElemType?Result)函数执行次序和调用关系关系如下：?6.源代码//?DES.cpp?:?定义控制台应用程序的入口点。
DES加密解密课程设计报告
成都信息工程学院课程设计报告DES算法加密与解密的设计与实现课程名称：密码算法程序设计学生姓名：学生学号：专业班级：任课教师：XX年 XX 月 XX 日目录1背景......................................... 错误!未指定书签。
1.1 DES算法概述........................... 错误!未指定书签。
1.2 DES算法描述........................... 错误!未指定书签。
2系统设计..................................... 错误!未指定书签。
2.1系统主要目标........................... 错误!未指定书签。
2.2系统运行环境........................... 错误!未指定书签。
3功能需求分析................................. 错误!未指定书签。
3.1整体功能分析........................... 错误!未指定书签。
3.2 DES算法一轮的功能分析................. 错误!未指定书签。
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4.1 初始置换.............................. 错误!未指定书签。
4.2 轮结构................................ 错误!未指定书签。
4.2.1 E盒扩充变换..................... 错误!未指定书签。
4.2.2 S盒压缩变换..................... 错误!未指定书签。
4.2.3 P盒置换......................... 错误!未指定书签。
4.3 逆初始置换............................ 错误!未指定书签。
DES加密解密实验报告
DES加密解密实验报告DES（Data Encryption Standard），是一种对称密钥加密算法，由IBM在1975年推出。
DES密钥长度为56位，分为加密和解密两个过程。
实验目的：1.了解DES算法的原理和流程。
2.通过实际操作，掌握DES算法的加密和解密过程。
3.分析DES算法的安全性和应用场景。
实验步骤：1.选择合适的明文和密钥。
明文可以是一段文字或者数字，密钥为56位的二进制数。
2.对明文进行填充。
DES算法要求明文长度必须为64位，如果不满足则需要进行填充。
3.初始置换（IP）过程。
将64位明文按照特定的规则进行置换，得到加密前的明文。
4.将置换后的明文分为左右两部分，每部分32位。
5.进行16轮的加密操作，每轮包括以下步骤：a.将右半部分作为下一轮的左半部分。
b.根据其中一种特定规则，对右半部分进行扩展和置换操作，得到48位的数据。
c.将48位的数据和轮密钥进行异或操作，得到新的48位数据。
d.将新得到的48位数据分为8个6位数据，并进行S盒置换操作，得到4位数据。
e.将4位数据按照特定规则进行置换，得到32位数据。
f.将32位数据和左半部分进行异或操作，得到新的32位数据。
6.经过16轮的加密操作之后，左右两部分交换位置。
7.最终进行反置换（FP）操作，得到密文。
实验结果：1.明文填充：HELLO->HELLO0。
2.初始置换：HELLO0->LHLOEO0。
3.左右两部分：LHLOEO0。
4.加密过程（以第一轮为例）：a.L1=RO,R1=LO实验分析：DES算法通过16轮迭代加密操作，混淆了明文的结构，提高了加密的安全性。
加密过程中涉及到扩展、置换、异或、S盒置换等操作，增加了破解的难度。
同时，DES密钥长度为56位，相对较短，存在被暴力破解的可能性。
DES算法广泛应用于各种网络通信、数据存储和传输中。
然而，由于DES密钥长度较短，安全性受到了质疑，逐渐被更安全的算法所替代，如AES算法。
密码学实验报告-DES
密码学应用与实践课程实验报告实验1：实现DES密码体制2)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：3)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个子密钥K16，第二圈用K15，其余类推。
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：得 L=R0, R=L0。
3.密钥生成（1）取得密钥从用户处取得一个64位(本文如未特指，均指二进制位))长的密码key ,去除64位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作为有效输入密钥.（2）等分密钥（3）密钥移位DES算法的密钥是经过16次迭代得到一组密钥的,把在1.1.2步中生成的A,B视为迭代的起始密钥. 比如在第1次迭代时密钥循环左移1位,第3次迭代时密钥循环左移2位. 第9次迭代时密钥循环左移1位,第14次迭代时密钥循环左移2位.第一次迭代:A(1) = ǿ(1) AB(1) = ǿ(1) B第i次迭代:A(i) = ǿ(i) A(i-1)B(i) = ǿ(i) B(i-1)（4）密钥的选取在（3）步中第i次迭代生成的两个28位长的密钥为把合并按照表4所示k的第一位为56位密钥的第14位，k的第2位为56位密钥的第17位，...，依此类推，k的最后一位最后一位是56位密钥的第32位。
生成与进行第i次迭代加密的数据进行按位异或的48位使用密钥:（5）迭代DES算法密钥生成需要进行16次迭代,在完成16次迭代前,循环执行（3）（4）步.最终形成16套加密密钥:key[0] , key[1] , key[2] ,…. key[14] , key[15] .（1）取得数据把明文数据分成64位的数据块，不够64位的数据块以适当的方式补足。
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D E S加密解密课程设计报告标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]成都信息工程学院课程设计报告DES算法加密与解密的设计与实现课程名称：密码算法程序设计学生姓名：学生学号：专业班级：任课教师：XX年 XX 月 XX 日1背景1.1 DES算法概述DES（Data Encryption Standard）是由美国IBM公司于20世纪70年代中期的一个密码算（LUCIFER）发展而来，在1977年1月15日，美国国家标准局正式公布实施，并得到了ISO的认可，在过去的20多年时间里，DES被广泛应用于美国联邦和各种商业信息的保密工作中，经受住了各种密码分析和攻击，有很好的安全性。
然而，目前DES算法已经被更为安全的Rijndael算法取代，但是DES加密算法还没有被彻底的破解掉，仍是目前使用最为普遍的对称密码算法。
所以对DES的研究还有很大价值，在国内DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键的数据保密，如信用卡持卡人的PIN码加密传输，IC卡与POS机之间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。
DES算法是一种采用传统的代替和置换操作加密的分组密码，明文以64比特为分组，密钥长度为64比特，有效密钥长度是56比特，其中加密密钥有8比特是奇偶校验，DES的加密和解密用的是同一算法，它的安全性依赖于所用的密钥。
它首先把需要加密的明文划分为每64比特的二进制的数据块，用56比特有效密钥对64比特二进制数据块进行加密，每次加密可对64比特的明文输入进行16轮的替换和移位后，输出完全不同的64比特密文数据。
由于DES算法仅使用最大为64比特的标准算法和逻辑运算，运算速度快，密钥容易产生，适合于在大多数计算机上用软件快速实现，同样也适合于在专用芯片上实现。
1.2 DES算法描述DES算法的加密过程首先对明文分组进行操作，需要加密的明文分组固定为64比特的块。
图1-1是DES加密算法的加密流程。
图1-2是密钥扩展处理过程。
图1-1DES加密算法流程图1-2子密钥产生流程2系统设计2.1系统主要目标（1）用C++设计一个DES加密/解密软件系统；（2）完成一个明文分组的加解密，明文和密钥是ASCII码，长度都为8个字符，输入明文和密钥，输出密文，进行加密后，能够进行正确的解密；（3）程序运行时，要求输出第15、16轮的密钥，以及第15、16轮加密或解密之后的值，16进制表示；（4）程序有良好的人机交互操作；（5）要求从两个文件分别读取明文和密钥，并在程序中输出明文及密钥；（6）要求提供所设计系统的报告及完整的软件。
2.2系统运行环境本软件用C语言编写，编写时所用的工具主要是Microsoft VisualC++6.0。
编辑成功后的.EXE文件可以在装有windows系统的任何计算机上使用。
测试平台：Windows 7旗舰版使用软件：Microsoft Visual C++6.03功能需求分析3.1整体功能分析3.2 DES算法一轮的功能分析4模块划分4.1 初始置换首先输入64比特的明文块，按照初始置换（IP）表进行置换，DES初始置换表如图3-1所示。
图4-1 初始置换表4.2 轮结构经过DES算法第一阶段的初始置换得到的64比特块分为两部分，前32位为左半部分，后32位为右半部分，如上面图3-2所示，DES算法的论结构分为左右两部分32比特在每一轮中被独立处理。
具体过程为：下一轮左半部分32比特L L等于上一轮右半部分32比特L L−1；而下一轮右半部分的32比特L L 的计算则是由上一轮右半部分L L−1和轮密钥L L输入到F函数中进行变换，变换结果与上一轮左半部分L L进行异或运算，得到L L。
因此每一轮的变换可由下面公式表示：L L=L1−1L L=L L−1⊕L(L L−1,L L)4.2.1 E盒扩充变换将右半部分的32比特，进行E盒扩展，扩展成为48比特。
具体变换过程为把输入的32比特按照8行4列方式依次排列，形成一个8*4矩阵，然后E 盒扩展之后输出8*6矩阵。
图4-2 E盒扩展4.2.2 S盒压缩变换将E盒的输出与子密钥进行异或得到的48比特作为S盒的输入，进入S 盒变换，48比特压缩为32比特。
S盒的安全性能是保证DES算法安全性的源泉，DES算法共有8个不同的S盒，每个S盒接受6位输入，输出4位。
8个S 盒如下：4.2.3 P盒置换S盒输出的32比特经过P盒置换，重新编排32比特的位置。
下图为P 盒置换过程。
图4-3P盒置换4.3 逆初始置换DES算法进行完16轮运算之后，需要进行逆初始置换，逆初始置换正好为初始置换的逆，如一个矩阵进行初始置换之后输出，在进行依次逆初始置换的输出结果为初始矩阵。
5程序分模块实现5.1将字符串转换成二进制流用ToBin（）函数把输入的明文、密钥、密文转换为二进制流，其中p是输入的字符串，b是转换后的二进制流。
void To2Bin(char p[],int b[]) {int i=0,k=0;for(i=0;i<8;i++){int j=0x80;for(;j;j>>=1){if(j&p[i]){b[k++]=1;}else{b[k++]=0;}}}}5.2子密钥的产生子密钥产生函数：SubKey（），其中参数K0为输入的密钥。
用到Replacement（）函数，此函数实现密钥PC_1置换，和PC_2置换。
Lif_move()函数实现每一轮的左移位功能。
void SubKey(int K0[]) //子密钥产生函数{int i=0;int K1[56],K2[56];int C[17][28],D[17][28];Replacement(K0,PC_1,K1,56); //密钥置换PC_1for(i=0;i<28;i++) //将PC_1输出的56比特分为左右两部分{C[0][i]=K1[i];D[0][i]=K1[i+28];}i=0;while(i<16){int j;lif_move(C[i],C[i+1],move_times[i]);lif_move(D[i],D[i+1],move_times[i]);for(j=0;j<28;j++){K2[j]=C[i+1][j];K2[j+28]=D[i+1][j];}Replacement(K2,PC_2,K[i],48); //密钥置换PC_2i++;}}5.3F函数的计算F函数为加密做准备，其中的Replacement()实现E盒扩展，P盒置换。
S_compress（）函数实现S盒的压缩变化。
void F_Function(int a[32],int b[32],int n) //F函数{int i;int tmp[48];int tep[32];Replacement(a,E_Table,tmp,48);for(i=0;i<48;i++){tmp[i]=tmp[i]^K[n][i];}S_compress(tmp,tep);Replacement(tep,P_Table,b,32);}5.4 16轮加密的实现Encryption（）函数实现16轮加密，其中F_Function（）函数即为F 函数。
void Encryption(int m0[64],int c1[64]){int i,k;int arry[32];int c0[64],m1[64];Replacement(m0,IP_Table,m1,64); //初始置换IPfor(i=0;i<32;i++){L[0][i]=m1[i];R[0][i]=m1[i+32];}k=1;while(k<17){F_Function(R[k-1],arry,k-1);for(i=0;i<32;i++){L[k][i]=R[k-1][i];R[k][i]=L[k-1][i]^arry[i];}k++;}for(i=0;i<32;i++){c0[i]=R[16][i];c0[i+32]=L[16][i];}Replacement(c0,IP_1_Table,c1,64); //逆初始置换}5.5把二进制转换为10进制转换为十进制是为输出16进制做准备，To10（）函数把每四个字节转换成一个10进制数。
5.6解密的实现解密函数Decryption（），解密过程中先有change（）函数把密钥互换，然后用和加密相同的算法则可正确解密。
5.7程序运行界面预览可根据需要选择加密和解密，加密又可选择直接输入明文和密钥或是从文件读取明文和密钥。
6测试报告6.1程序总体运行情况加密情况：6.2密钥中间过程16轮子密钥如下：子密钥生成过程中的值:经过测试这些函数，能够得到正确的16轮密钥6.3加密过程的中间结果初始二进制明文和密钥：初始IP：第一轮E盒扩展结果：第一轮S盒输出：第一轮P盒置换结果：IP逆置换：经过对个函数的测试，能正确加密。
6.4解密过程的中间结果解密的密钥还是加密时的密钥，得到16轮子密后，将顺序全部颠倒一下。
因为解密过程与加密过相返。
准备解密的密文：初始IP：第一次E盒扩展：第一次S盒压缩：第一次P盒置换：解密后的二进制结果：经过对个函数的测试，能正确加密。
7课程报告总结通过这次程序设计，我学到了很多东西，首先更深入的理解了DES算法，不仅完完全全弄懂了DES算法的各个过程，像密钥产生过程中的左移位、S盒的压缩变换等，也能一一实现。
其次也提高了编程技巧，在处理一些问题时能选择较佳的方法。
因为在做这个软件的时候看了很多别人的代码，所以我还是学到了不少东西，我看到别人的封装更好，代码也整洁，使用一些更好的实现方法。
再看我代码，我就感觉我的代码重用率很差。
还有一些编程方面的习惯也不太好。
通过此次实践我发现很多不足，以后还要去弥补这些不足。
参考文献：[1] 谭浩强C程序设计（第三版）清华大学出版社2009[2] 张世斌万武南张金全孙宣东现代密码学西安电子科技大学出版社2009。