对称密码算法DES第一次实验
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DES加密算法的简单实现实验报告一、实验目的本实验的主要目的是对DES加密算法进行简单的实现,并通过实际运行案例来验证算法的正确性和可靠性。
通过该实验可以让学生进一步了解DES算法的工作原理和加密过程,并培养学生对算法实现和数据处理的能力。
二、实验原理DES(Data Encryption Standard,数据加密标准)是一种对称密钥加密算法,它是美国联邦政府采用的一种加密标准。
DES算法使用了一个共享的对称密钥(也称为密钥),用于加密和解密数据。
它采用了分组密码的方式,在进行加密和解密操作时,需要将数据分成固定长度的数据块,并使用密钥对数据进行加密和解密。
DES算法主要由四个步骤组成:初始置换(Initial Permutation),轮函数(Round Function),轮置换(Round Permutation)和最终置换(Final Permutation)。
其中初始置换和最终置换是固定的置换过程,用于改变数据的顺序和排列方式。
轮函数是DES算法的核心部分,它使用了密钥和数据块作为输入,并生成一个与数据块长度相同的输出结果。
轮置换将轮函数的输出结果与前一轮的结果进行异或操作,从而改变数据的排列方式。
通过多轮的迭代运算,DES算法可以通过一个给定的密钥对数据进行高强度的加密和解密操作。
三、实验步骤2.初始置换:将输入数据按照一定的规则重新排列,生成一个新的数据块。
初始置换的规则通过查表的方式给出,我们可以根据规则生成初始置换的代码。
3.轮函数:轮函数是DES算法的核心部分,它使用轮密钥和数据块作为输入,并生成一个与数据块长度相同的输出结果。
在实际的算法设计和实现中,可以使用混合逻辑电路等方式来实现轮函数。
4.轮置换:轮置换将轮函数的输出结果与前一轮的结果进行异或操作,从而改变数据的排列方式。
轮置换的规则也可以通过查表的方式给出。
5.最终置换:最终置换与初始置换类似,将最后一轮的结果重新排列,生成最终的加密结果。
现代密码学实验报告学生姓名学号专业班级指导教师学院完成时间实验一对称密码算法实验[实验目的]1.掌握密码学中经典的对称密码算法DES、AES、RC4的算法原理。
2.掌握DES、AES、RC4的算法流程和实现方法。
[实验内容]1. 分析DES、AES、RC4、SHA的实现过程。
2. 用程序设计语言将算法过程编程实现。
3. 完成字符串数据的加密运算和解密运算输入明文:Idolikethisbook输入密钥:cryption[实验步骤]一、DES算法1、DES算法及原理DES算法为密码体制中的对称密码体制,又被称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。
2、DES算法加解密过程(1) DES算法加密过程如下:a.初始置换。
DES的第一阶段包括64位分组的置换,改变每个分组中位的顺序。
术语置换使用其严格的数学意义;只改变了顺序。
这64位数据现在被分成两半:L0(左半部分)和R0(右半部分)。
下标0说明是原始的数据。
在DES算法第二阶段的每次循环后,这些下标加1。
b.循环移位(16次)一种根据密钥,并且依赖于表格的算法。
这种操作通常被称为数据移位。
这个算法要重复16次,但由于每次移位都使用密钥的不同子分组,因此每次移位的操作各不相同。
密钥的子分组由另一组表格和表格的移位算法来确定。
在每次循环以后,L(左半部分)和R(右半部分)的下标依次加一。
第16次循环的结果被称为预输出。
c.逆置换DES的最后一个阶段包括64位分组的置换,改变每个分组中位的顺序,这与第1阶段的操作类似。
这次置换的输出结果就是密文。
(2)解密过程DES的解密过程和加密过程相同,只是在解密过程中将子密钥的使用顺序颠倒。
des算法实验报告DES算法实验报告一、引言数据加密标准(Data Encryption Standard,简称DES)是一种对称密钥加密算法,由IBM公司于1975年研发并被美国国家标准局(NBS)采纳为联邦信息处理标准(FIPS)。
二、算法原理DES算法采用了分组密码的方式,将明文数据划分为固定长度的数据块(64位),并通过密钥进行加密和解密操作。
其核心是Feistel结构,每轮加密操作包括置换和替代两个步骤。
1. 置换步骤DES算法的初始置换(IP)和逆初始置换(IP-1)通过一系列的位重排操作,将输入的64位明文数据打乱,以增加加密的强度。
2. 替代步骤DES算法中使用了8个S盒(Substitution Box),每个S盒接受6位输入,并输出4位结果。
S盒的作用是将输入的6位数据映射为4位输出,通过这种非线性的映射关系,增加了算法的安全性。
3. 轮函数DES算法的加密过程包含16轮迭代,每轮迭代中都会对数据进行一系列的位重排和替代操作。
其中,轮函数是DES算法的核心部分,它通过使用子密钥对数据进行异或操作,并通过S盒替代和P盒置换操作,产生新的数据块。
三、实验步骤为了更好地理解DES算法的加密过程,我们进行了以下实验步骤:1. 输入明文和密钥我们选择了一个64位的明文数据块和一个56位的密钥作为输入。
明文数据块经过初始置换(IP)后,得到L0和R0两个32位的数据块。
2. 生成子密钥通过对密钥进行置换和循环左移操作,生成16个48位的子密钥。
3. 迭代加密对明文数据块进行16轮的迭代加密,每轮加密包括以下步骤:a. 将R(i-1)作为输入,经过扩展置换(E-box),得到48位的扩展数据。
b. 将扩展数据和子密钥Ki进行异或操作,得到48位的异或结果。
c. 将异或结果分为8个6位的数据块,分别经过8个S盒替代操作,得到32位的S盒替代结果。
d. 将S盒替代结果经过P盒置换,得到32位的轮函数输出。
实验一:DES加密解密实验1.基本原理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。
置换规则表其功能是把输入的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:58,50,42,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,57,49,41,33,25,17, 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,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=D58D50...D8;R0=D57D49 (7)经过16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换的逆运算。
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,功能表在f(Ri,Ki)算法描述图中,S1,S2...S8为选择函数,其功能是把48bit数据变为32bit数据。
实验1-2 对称密码算法DES一.实验原理信息加密根据采用的密钥类型可以划分为对称密码算法和非对称密码算法。
对称密码算法是指加密系统的加密密钥和解密密钥相同,或者虽然不同,但是可以从其中任意一个推导出另一个,更形象的说就是用同一把钥匙开锁和解锁。
在对称密码算法的发展历史中曾出现过多种优秀的算法,包括DES、3DES、AES等。
下面我们以DES算法为例介绍对称密码算法的实现机制。
DES算法是有美国IBM公司在20世纪70年代提出,并被美国政府、美国国家标准局和美国国家标准协会采纳和承认的一种标准加密算法。
它属于分组加密算法,即明文加密和密文解密过程中,信息都是按照固定长度分组后进行处理的。
混淆和扩散是它采用的两个最重要的安全特性,混淆是指通过密码算法使明文和密文以及密钥的关系非常复杂,无法从数学上描述或者统计。
扩散是指明文和密钥中每一位信息的变动,都会影响到密文中许多位信息的变动,从而隐藏统计上的特性,增加密码安全。
DES将明文分成64比特位大小的众多数据块,即分组长度为64位。
同时用56位密钥对64位明文信息加密,最终形成64位的密文。
如果明文长度不足64位,则将其扩展为64位(例如补零等方法)。
具体加密过程首先是将输入的数据进行初始换位(IP),即将明文M 中数据的排列顺序按一定的规则重新排列,生成新的数据序列,以打乱原来的次序。
然后将变换后的数据平分成左右两部分,左边记为L0,右边记为R0,然后对R0施行在子密钥(由加密密钥产生)控制下的变换f,结果记为f(R0 ,K1),再与L0做逐位异或运算,其结果记为R1,R0则作为下一轮的L1。
如此循环16轮,最后得到L16、R16,再对L16、R16施行逆初始置换IP-1,即可得到加密数据。
解密过程与此类似,不同之处仅在于子密钥的使用顺序正好相反。
DES全部16轮的加密过程如图1-1所示。
DES的加密算法包括3个基本函数:1.初始换位(IP)它的作用是把输入的64位数据块的排列顺序打乱,每位数据按照下面换位规则重新组合。
DES加密算法实验报告1. 引言DES(Data Encryption Standard)是一种对称密码算法,于1977年被美国联邦信息处理标准(FIPS)确定为联邦标准。
DES加密算法采用分组密码的思想,将明文按照64位分为一组,经过一系列的置换、替代和迭代操作,最终输出加密后的密文。
本实验旨在通过对DES加密算法的实际操作,深入理解DES的工作原理和加密过程。
2. 实验步骤2.1. 密钥生成DES加密算法的核心在于密钥的生成。
密钥生成过程如下:1.将64位的初始密钥根据置换表进行置换,生成56位密钥。
2.将56位密钥分为两个28位的子密钥。
3.对两个子密钥进行循环左移操作,得到循环左移后的子密钥。
4.将两个循环左移后的子密钥合并,并根据压缩置换表生成48位的轮密钥。
2.2. 加密过程加密过程如下:1.将64位的明文按照初始置换表进行置换,得到置换后的明文。
2.将置换后的明文分为左右两部分L0和R0,每部分32位。
3.进行16轮迭代操作,每轮操作包括以下步骤:–将R(i-1)作为输入,经过扩展置换表扩展为48位。
–将扩展后的48位数据与轮密钥Ki进行异或操作。
–将异或结果按照S盒进行替代操作,得到替代后的32位数据。
–对替代后的32位数据进行置换,得到置换后的32位数据。
–将置换后的32位数据与L(i-1)进行异或操作,得到Ri。
–将R(i-1)赋值给L(i)。
4.将最后一轮迭代后得到的数据合并为64位数据。
5.对合并后的64位数据进行逆置换,得到加密后的64位密文。
3. 实验结果对于给定的明文和密钥,进行DES加密实验,得到加密后的密文如下:明文:0x0123456789ABCDEF 密钥:0x133457799BBCDFF1密文:0x85E813540F0AB4054. 结论本实验通过对DES加密算法的实际操作,深入理解了DES加密算法的工作原理和加密过程。
DES加密算法通过对明文的置换、替代和迭代操作,混淆了明文的结构,使得密文的产生与密钥相关。
【精品】DES算法实验报告一、理论部分DES算法是一种对称加密算法,也是目前广泛应用的加密算法之一。
DES算法使用的是分组加密的思想,将明文数据分成一定长度的数据块,按照一定的算法进行加密,得到密文数据。
DES算法中的关键是密钥,只有持有正确密钥的人才能解密。
DES算法的密钥长度为64位,但由于存在弱密钥的问题,使用时需要特别注意。
DES算法的加密过程包括以下几个步骤:1、密钥的生成和处理:DES算法的密钥长度为64位,但由于存在弱密钥的问题,使用时需要使用程序进行特殊处理,以确保生成的密钥不为弱密钥。
2、初始置换(IP):将明文数据按照一定的规则进行置换,得到置换后的数据。
3、分组:将置换后的明文数据分成左半部分和右半部分。
4、轮函数(f函数):将右半部分进行扩展置换、异或运算、S盒代替、置换等操作,得到一个新的右半部分。
5、轮秘钥生成:生成本轮加密所需要的秘钥。
6、异或运算:将左半部分和右半部分进行异或运算,得到一个新的左半部分。
7、左右交换:将左右部分进行交换。
以上步骤循环执行16次,直到得到最终的密文数据。
二、实验部分本次实验使用C语言实现了DES算法的加密和解密过程。
具体实现过程包括以下几个部分:1、密钥的生成:使用DES算法生成64位密钥,其中包括了对弱密钥的处理。
2、置换:使用DES算法中的IP置换和IP逆置换进行数据置换。
3、轮函数:使用DES算法中的f函数进行一轮加密操作。
5、加密:循环执行16轮加密操作,得到密文数据。
以上实现过程全部基于DES算法的规范。
三、结果分析1、速度慢:由于DES算法采用的是分组加密的思想,需要执行多次操作才能得到最终结果。
因此本次实验的加密和解密速度相对较慢。
2、代码简单:本次实验的代码相对简单,只需要用到一些基本数据结构和算法即可实现DES算法的加密和解密过程。
但需要注意的是,由于DES算法本身的复杂性,代码实现中需要注意细节和边界问题。
四、总结本次实验使用C语言实现了DES算法的加密和解密过程,通过实验得到了一些结果。
des 加密算法实验报告DES加密算法实验报告一、引言数据加密标准(Data Encryption Standard,简称DES)是一种对称加密算法,由IBM公司于1975年研发并被美国联邦政府采用为标准加密算法。
DES算法具有高效、可靠、安全等特点,被广泛应用于信息安全领域。
本实验旨在通过对DES算法的实验研究,深入了解其原理、性能和应用。
二、DES算法原理DES算法采用对称密钥加密,即加密和解密使用相同的密钥。
其核心是Feistel结构,将明文分成左右两部分,经过16轮迭代加密后得到密文。
每一轮加密中,右半部分作为下一轮的左半部分,而左半部分则通过函数f和密钥进行变换。
DES算法中使用了置换、代换和异或等运算,以保证加密的安全性。
三、DES算法实验过程1. 密钥生成在DES算法中,密钥长度为64位,但实际上只有56位用于加密,8位用于奇偶校验。
实验中,我们随机生成一个64位的二进制密钥,并通过奇偶校验生成最终的56位密钥。
2. 初始置换明文经过初始置换IP,将明文的每一位按照特定规则重新排列,得到初始置换后的明文。
3. 迭代加密经过初始置换后的明文分为左右两部分,每轮加密中,右半部分作为下一轮的左半部分,而左半部分则通过函数f和子密钥进行变换。
函数f包括扩展置换、S盒代换、P盒置换和异或运算等步骤,最后与右半部分进行异或运算得到新的右半部分。
4. 逆初始置换经过16轮迭代加密后,得到的密文再经过逆初始置换,将密文的每一位按照特定规则重新排列,得到最终的加密结果。
四、DES算法性能评估1. 安全性DES算法的密钥长度较短,易受到暴力破解等攻击手段的威胁。
为了提高安全性,可以采用Triple-DES等加强版算法。
2. 效率DES算法的加密速度较快,适用于对大量数据进行加密。
但随着计算机计算能力的提高,DES算法的加密强度逐渐降低,需要采用更加安全的加密算法。
3. 应用领域DES算法在金融、电子商务、网络通信等领域得到广泛应用。
des算法实验报告DES算法实验报告引言:数据加密标准(Data Encryption Standard,简称DES)是一种对称密钥加密算法,由IBM公司在20世纪70年代初开发。
DES算法通过将明文分块加密,使用相同的密钥进行加密和解密操作,以保护数据的机密性和完整性。
本实验旨在深入了解DES算法的原理和应用,并通过实验验证其加密和解密的过程。
一、DES算法原理DES算法采用分组密码的方式,将明文分为64位的数据块,并使用56位的密钥进行加密。
其加密过程主要包括初始置换、16轮迭代和逆初始置换三个步骤。
1. 初始置换(Initial Permutation,IP):初始置换通过将明文按照特定的置换表进行重排,得到一个新的数据块。
这一步骤主要是为了增加密文的随机性和混淆性。
2. 16轮迭代(16 Rounds):DES算法通过16轮迭代的运算,对数据块进行加密操作。
每一轮迭代都包括四个步骤:扩展置换(Expansion Permutation,EP)、密钥混合(Key Mixing)、S盒替换(Substitution Boxes,S-Boxes)和P盒置换(Permutation,P)。
其中,S盒替换是DES算法的核心步骤,通过将输入的6位数据映射为4位输出,增加了加密的复杂性。
3. 逆初始置换(Inverse Initial Permutation,IP-1):逆初始置换是初始置换的逆运算,将经过16轮迭代加密的数据块按照逆置换表进行重排,得到最终的密文。
二、实验步骤本实验使用Python编程语言实现了DES算法的加密和解密过程,并通过实验验证了算法的正确性。
1. 密钥生成:首先,根据用户输入的密钥,通过置换表将64位密钥压缩为56位,并生成16个子密钥。
每个子密钥都是48位的,用于16轮迭代中的密钥混合操作。
2. 加密过程:用户输入明文数据块,将明文按照初始置换表进行重排,得到初始数据块。
实验一 DES加密解密实验目的1、理解对称加密算法的原理和特点。
2、理解DES和AES算法的加密原理。
实验原理DES是一种分组加密算法,所谓分组加密算法就是对一定大小的明文或密文来做加密或解密动作。
而在DES这个加密系统中,每次加密或解密的分组大小均为64位,所以DES没有密文扩充的问题。
对大于64位的明文只要按每64位一组进行切割,而对小于64位的明文只要在后面补“0”即可。
另一方面,DES所用的加密或解密密钥也是64位大小,但因其中有8个位是用来作奇偶校验的,所以64位中真正起密钥作用的只有56位,密钥过短也是DES最大的缺点。
DES加密与解密所用的算法除了子密钥的顺序不同外,其他部分完全相同。
核心代码#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#define ENCRYPT 1#define DECRYPT 0static void printHex( char *cmd, int len );static void printArray( const char *In, int len );static void F_func(bool In[32], const bool Ki[48]); // f函数static void S_func(bool Out[32], const bool In[48]); // 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// 16位子密钥static bool SubKey[16][48];// 64位经过PC1转换为56位(PC-1)const static char PC1_Table[56] ={};// 左移const static char LOOP_Table[16] ={};// 排列选择 2 (PC-2)const static char PC2_Table[48] ={};// Ri_1(32位)经过变换E后膨胀为48位(E) void F_func static const char E_Table[48] ={};// 8个4比特合并为32比特的排列Pconst static char P_Table[32] ={};// 经过S盒S-boxesconst static char S_Box[8][4][16] ={};// 初始排列(IP)const static char IP_Table[64] ={};// L16与R16合并后经过IP_1的最终排列(IP**-1)const static char IPR_Table[64] ={};void Des_SetKey(const char Key[8]); //生成子密钥void Des_Run(char Out[8], char In[8], bool Type); //DES算法void main(int argc, char *argv[]){char key[12]={1,2,3,4,5,6,7,8};char str[12]="Hello";char str2[12];//printArray( PC2_Table, sizeof(PC2_Table)/sizeof(PC2_Table[0]) );printf("Before encrypting: ");puts(str);Des_SetKey(key);memset(str2, 0, sizeof(str2));Des_Run(str2, str, ENCRYPT);printf("After encrypting: ");printHex( str2, 8 );memset(str, 0, sizeof(str));printf("After decrypting: ");Des_Run(str, str2, DECRYPT);puts(str);}实验分析DES采用传统的换位和置换的方法进行加密,在56b密钥的控制下,将64b明文块变换为64b密文块,加密过程包括16轮的加密迭代,每轮都采用一种乘积密码方式(代替和移位)。
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。
网络安全作业题目 des学号专业及班级姓名日期 2012.04.14 加密算法网络工程0902班一.des简介:des是一个分组密码算法,使用64位密钥(除去8位奇偶校验,实际密钥长度为56 位)对64比特的数据分组(二进制数据)加密,产生64位密文数据。
des是一个对称密码体制,加密和解密使用同意密钥,解密和加密使用同一算法(这样,在硬件与软件设计时有利于加密单元的重用)。
des的所有的保密性均依赖于密钥。
二. des算法过程: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。
实验五 对称密码基本加密实验-DES 、3DES【 实验目的】理解对称密码体制和分组密码算法的基本思想理解 DES 、3DES 等算法的基本原理掌握上述密码算法的输入输出格式和密钥格式掌握上述密码算法的加解密过程和实现方法【实验原理】对称密码体制使用相同的加密密钥和解密密钥,其安全性主要依赖于密钥的保密性。
分组密码是对称密码体制的重要组成部分,其基本原理为:将明文消息编码后的序列m 0,m 1,m 2,…,m i 划分为长度为L(通常为64或128)位的组m=(m 0,m 1,m 2,…,m L-1),每组分别在密钥k=(k 0,k 1,k 2,…,k t-1)(密钥长度为t)的控制下变换成等长的一组密文输出序列c=(c 0,c 1,c 2,…,c L-1)。
分组密码的模型如下图所示: 加密算法m=(m 0,m 1,m 2,…,m L-1)明文分组密文分组c=( c 0,c 1,c 2,…,c L-1)012t-1012t-1m=(m 0,m 1,m 2,…,m L-1)明文分组加密算法分组密码实际上是在密钥的控制下,从一个足够大和足够好的置换子集中简单而迅速地选出一个置换,用来对当前输入的明文分组进行加密变换。
现在所使用的对称分组加密算法大多数都是基于Feistel 分组密码结构的,遵从的基本指导原则是Shannon 提出的扩散和混乱,扩散和混乱是分组密码的最本质操作。
分组密码与流密码的对比:分组密码以一定大小的分组作为每次处理的基本单元,而流密码则以一个元素(如一个字母或一个比特)作为基本的处理单元;流密码使用一个随时间变化的加密变换,具有转换速度快、低错误传播的优点,软硬件实现简单,缺点是低扩散、插入及修改不敏感;分组密码使用的是一个不对时间变化的固定变换,具有扩散性好、插入敏感等优点,缺点是加解密处理速度慢、存在错误传播。
一、 DES 算法数据加密标准(Data Encryption Standard,DES)中的算法是第一个也是最重要的现代对称加密算法,其分组长度为64比特,使用的密钥长度为56比特(实际上函数要求一个64位的密钥作为输入,但其中用到的有效长度只有56位,剩余8位可作为奇偶校验位或完全随意设置),DES 加解密过程类似,加解密使用同样的算法,唯一不同的是解密时子密钥的使用次序要反过来。
实验一对称密码算法DES一、实验目的通过用DES算法对实际的数据进行加密和解密来深刻了解DES的运行原理。
二、实验环境运行Windows或Linux操作系统的PC机,具有gcc(Linux)、VC(Windows)等C语言编译环境。
三、实验内容和步骤(1)使用附录提供的程序对一个文件进行加密和解密,程序代码和执行结果如下所示。
程序代码:#include "des.h"#include "stdio.h"int main(int argc, char *argv[]){unsigned char key[8]= { 'a','b','c','d','a','b','c','d' };des_key skey;des_setup(key,8,0,&skey);FILE *fd1;FILE *fd2;fd1=fopen("plaintext1.txt","rb");fd2=fopen("cipertext.txt","wb");int count=0;unsigned char p_buf[8];unsigned char c_buf[8];while(true){count=fread(p_buf,sizeof(unsigned char),8,fd1);if(count<8)for(int i=count;i<=7;i++)p_buf[i]='\0';des_ecb_encrypt(p_buf,c_buf,&skey);fwrite(c_buf,sizeof(unsigned char),8,fd2);if(count<8)break;count=0;}fclose(fd1);fclose(fd2);fd2=fopen("cipertext.txt","rb");网络安全实验报告学院专业班学号姓名成绩评定_______ 教师签名实验 1 题目对称密码算法DES 课程名称网络安全fd3=fopen("plaintext2.txt","wb");while(true){count=fread(p_buf,sizeof(unsigned char),8,fd2);if(count==0)break;des_ecb_decrypt(p_buf,c_buf,&skey);fwrite(c_buf,sizeof(unsigned char),8,fd3);count=0;}fclose(fd2);fclose(fd3);system("PAUSE");return 0;}程序执行结果:例如plaintext1.txt存放的明文为:加密后的密文为:解密后plaintext2.txt中的明文为:(2)使用附录提供的程序对输入的十六进制数加密(把输入的字符转化成整数。
信息安全实验报告报告1 对称密码算法DES王雨骄08211688实验报告1 对称密码算法DES一、实验目的通过用DES算法对实际的数据进行加密和解密来深刻了解DES的运行原理。
二、实验原理DES属于分组加密算法,即在明文加密和密文解密过程中,信息都是按照固定长度分组后进行处理的。
混淆和扩散是它采用的两个最重要的安全特性。
混淆是指通过密码算法使明文和密文以及密钥的关系非常复杂,无法从数学上描述或者同级。
扩散室值明文和密钥中每一位信息的变动会影响到糯米问中血多为信息的变动,从而隐藏统计上的特性,增加密码的安全。
DES算法将明文分成64为大小的众多数据块,及分组长度为64位。
用56为密钥对明文加密,形成64为密文。
加密过程为限将输入的数据进行初始换为(IP),将按置换表变换的数据评分为左右两部分。
左边为L0,右边为R0,对R0进行由密钥生成的第一轮子密钥控制下的变换f,记为f(R0,K1),再与L0逐位异或,结果记为R1,R0作为下一轮的L1。
如此循环16轮,最后得到L16,R16,并进行逆初始变换(IP-1),可得到加密数据。
解密过程与此类似,但子密钥的使用顺序与加密相反。
、DES的三个基本函数为:初始置换、f函数、逆初始置换函数。
初始置换和逆初始置换按照IP表及IP-1进行,所用是将输入的64为数据打乱顺序和恢复顺序。
F函数:f函数是多个置换函数和替代函数的组合函数,它将32位比特的输入变换为32位的输出。
R i经过扩展运算E变换为扩展为48的E(R i),与K i+1进行欲火运算后输出的结果分成8组,每组6比特的并联B,B=B1B2B3B4B5B6B7B8,在经过8个S盒的选择压缩运算转换为4为,8个4位合并为32位后在经过P变换输出为32位f(R i,K i+1)。
DES的另一个重要的功能模块是子密钥的生成。
输入的初始密钥值为64位,但DES算法规定,其中第8、16、……、64位是奇偶校验位,不参与DES运算。
计算机⽹络安全——对称加密算法DES(⼀)⼀、对称加密算法概念我们通过计算机⽹络传输数据时,如果⽆法防⽌他⼈窃听,可以利⽤密码学技术将发送的数据变换成对任何不知道如何做逆变换的⼈都不可理解的形式,从⽽保证了数据的机密性。
这种变换被称为加密( encryption),被加密的数据被称为密⽂( ciphertext),⽽加密前的数据被称为明⽂( plaintext)。
接收⽅必须能通过某种逆变换将密⽂重新变换回原来的明⽂,该逆变换被称为解密(decryption)。
加密和解密过程可以以⼀个密钥( key)为参数,并且加密和解密过程可以公开,⽽只有密钥需要保密。
即只有知道密钥的⼈才能解密密⽂,⽽任何⼈,即使知道加密或解密算法也⽆法解密密⽂。
加密密钥和解密密钥可以相同,也可以不同,取决于采⽤的是对称密钥密码体制还是公开密钥密码体制。
所谓对称密钥密码体制是⼀种加密密钥与解密密钥相同的密码体制。
在这种加密系统中,两个参与者共享同⼀个秘密密钥,如果⽤⼀个特定的密钥加密⼀条消息,也必须要使⽤相同的密钥来解密该消息。
该系统⼜称为对称密钥系统。
数据加密标准( Data Encryption Standard, DES)是对称密钥密码的典型代表,由IBM公司研制,于1977年被美国定为联邦信息标准。
其加密解密基本流程如下图:⼆、.NET 使⽤ DES 加密DES使⽤的密钥为64 位(实际密钥长度为56 位,有8位⽤于奇偶校验)。
密码的字节长度不能低于64位(8个字节),下⾯是实现代码:1 using System;2 using System.IO;3 using System.Linq;4 using System.Security.Cryptography;5 using System.Text;67 namespace encryption.des8 {9 /// <summary>10 /// DES 加密与解密11 /// DES加密:https:///question/3676782912 /// 加密基本知识:https:///des.html13 /// </summary>14 public class DesAlgorithm15 {16 public Encoding Encoding { get; set; }17 public PaddingMode Padding { get; set; }18 public CipherMode Mode { get; set; }19 public string PassWord { get; private set; }20 private DESCryptoServiceProvider _des;2122 #region .ctor2324 public DesAlgorithm()25 {26 _des = new DESCryptoServiceProvider();27 PassWord = Convert.ToBase64String(_des.Key);28 Encoding = Encoding.UTF8;29 Padding = PaddingMode.PKCS7;30 Mode = CipherMode.CBC;31 }32 #endregion333435 /// <summary>36 /// 通过字符串⽣成新的密钥37 /// </summary>38 /// <param name="password">密码</param>39 /// <returns></returns>40 public DESCryptoServiceProvider CreateNewkey(string password)41 {42 try43 {44 byte[] buffer = Encoding.GetBytes(password).Skip(0).Take(8).ToArray();45 _des = new DESCryptoServiceProvider()46 {47 Key = buffer,48 IV=buffer,49 };50 PassWord = password;51 return _des;52 }53 catch (Exception e)54 {55 Console.WriteLine($"Wrong Length:{e.Message},{e.InnerException}");56 return null;57 }58 }5960 /// <summary>61 /// DES加密62 /// </summary>63 /// <param name="pToEncrypt">需要加密的字符串<see cref="string"/></param>64 /// <returns></returns>65 public string Encrypt(string pToEncrypt)66 {67 byte[] inputByteArray = Encoding.GetBytes(pToEncrypt);68 return Convert.ToBase64String(this.Encrypt(inputByteArray));69 }7071 /// <summary>72 /// DES加密73 /// </summary>74 /// <param name="pToEncrypt">待加密的byte数组<see cref="byte"/></param>75 /// <returns></returns>76 public byte[] Encrypt(byte[] pToEncrypt)77 {78 byte[] base64 = null;79 using (var ms = new MemoryStream())80 {81 using (var cs = new CryptoStream(ms, _des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))82 {83 cs.Write(pToEncrypt, 0, pToEncrypt.Length);84 cs.FlushFinalBlock();85 }86 base64 = ms.ToArray();87 }88 return base64;89 }9091 /// <summary>92 /// DES解密93 /// </summary>94 /// <param name="pToDecrypt">需要解密的字符串</param>95 /// <returns></returns>96 public string Decrypt(string pToDecrypt)97 {98 byte[] inputByteArray = Convert.FromBase64String(pToDecrypt);99 return Encoding.GetString(this.Decrypt(inputByteArray));100 }101102 /// <summary>103 /// DES解密104 /// </summary>105 /// <param name="pToDecrypt">待解密的byte数组<see cref="byte"/></param>106 /// <returns></returns>107 public byte[] Decrypt(byte[] pToDecrypt)108 {109 byte[] data = null;110 using (var ms = new MemoryStream())111 {112 using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, _des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))113 {114 cs.Write(pToDecrypt, 0, pToDecrypt.Length);115 cs.FlushFinalBlock();116 }117 data = ms.ToArray();118 }119 return data;120 }121 }122 }三、.NET 使⽤ 3DES 加密DES使⽤的密钥为64 位,它是⼀个优秀的密码算法,⽬前还没有发现⽐蛮⼒攻击更好的破解⽅法。
DES加密算法实验报告DES( Data Encryption Standard)算法是一种对称加密算法,是现代密码学的基础。
DES算法将64位明文数据分为两个32位的部分,将两部分通过一系列复杂的运算和替换操作,最终输出64位的密文。
DES算法的加密过程主要包括初始置换、16轮Feistel网络、逆初始置换等步骤。
首先是初始置换,将明文数据进行位重排列,使得加密的效果更加均匀。
然后是16轮Feistel网络的操作,每一轮都包括密钥的生成和密钥的运算。
密钥的生成过程是将64位的密钥进行重排列和选择运算,生成每一轮所需要的子密钥。
密钥的运算过程是将子密钥与32位明文数据进行异或操作,然后再通过一系列的替换和置换运算,得到新的32位数据。
最后是逆初始置换,将加密后的数据进行反向重排列,得到最终的64位密文数据。
实验中,对于给定的明文和密钥,我们首先需要将明文和密钥转换成二进制形式。
然后根据初始置换表和选择运算表,将明文和密钥进行重排列。
接下来进入16轮Feistel网络的循环中,每一轮都按照密钥的生成和运算过程进行操作。
最后通过逆初始置换表,将加密后的数据进行反向重排列,得到最终的密文。
DES算法的优点是运算速度较快,加密强度较高,安全可靠,广泛应用于网络通信和数据保密领域。
但DES算法也存在一些缺点,主要是密钥长度较短,为56位,容易受到暴力破解攻击;DES算法的设计和实现已经有一定历史了,现在已经有更安全和更高效的算法可供选择。
在实验中,我使用Python语言编写了DES算法的加密程序,在给定的明文和密钥下进行了测试。
实验结果表明,DES算法可以成功加密数据,并且在解密过程中能够准确还原原始数据。
总结来说,DES加密算法是一种经典的对称加密算法,通过初始置换、Feistel网络和逆初始置换等步骤,可以将明文数据加密成密文数据。
DES算法在保证加密强度和运算速度的同时,也有一些缺点需要注意。
因此,在实际应用中需要根据具体的需求和安全要求选择合适的加密算法。
des加密算法实验报告《des加密算法实验报告》摘要:本实验旨在研究和分析数据加密标准(Data Encryption Standard,DES)算法的原理和应用。
通过对DES算法的实验操作和结果分析,验证其在数据加密和解密过程中的可靠性和安全性。
一、实验目的1. 了解DES算法的基本原理和加密过程;2. 掌握DES算法的密钥生成和加密解密操作;3. 分析DES算法在数据加密中的应用和安全性。
二、实验原理DES算法是一种对称密钥加密算法,采用64位的明文和56位的密钥进行加密操作。
其基本加密过程包括初始置换、16轮的Feistel网络运算和最终置换。
在解密过程中,使用相同的密钥和逆向的Feistel网络运算来实现明文的恢复。
三、实验步骤1. 生成64位的明文和56位的密钥;2. 进行初始置换和16轮的Feistel网络运算;3. 进行最终置换并得到密文;4. 使用相同的密钥进行解密操作,恢复明文。
四、实验结果分析1. 经过实验操作,得到了正确的密文,并成功进行了解密操作;2. 分析了DES算法在数据加密中的安全性和可靠性,验证了其在信息安全领域的重要性和应用价值。
五、结论DES算法作为一种经典的对称密钥加密算法,具有较高的安全性和可靠性,在信息安全领域有着广泛的应用。
本实验通过对DES算法的实验操作和结果分析,验证了其在数据加密和解密过程中的有效性和实用性,为信息安全技术的研究和应用提供了重要的参考和借鉴。
综上所述,本实验对DES加密算法进行了深入研究和分析,得出了相应的实验结果和结论,为信息安全领域的相关研究和应用提供了有益的参考和借鉴。
南京信息工程大学实验(实习)报告实验(实习)名称实验(实习)日期得分指导教师------系计算机专业软件工程年2011 班次 3 姓名唐一鑫学号24一.实验目的1.理解对称加密算法的原理和特点2.理解DES算法的加密原理二.实验内容第一阶段: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)三.流程图&原理图流程图DES原理图四.实验结果五.实验总结通过这次的实验我知道了des的基本原理虽然DES已经过时了,但是他的原理和思想并没有过时,学号DES有助于学好当下比较流行的AES源程序:#include<iostream>#include <string>using namespace std;const static char IP[64] =//初始置换{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};const static char EP1[56] =//密钥置换(原64位去掉奇偶校验位后){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};const static char LOOP[16] =//左移{1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1};const static char EP2[48] =//选择子密钥{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};static const char EC[48] =//放大换位{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};const static char SBox[8][4][16] =//8个S盒{{// 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 }, { 13, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 3, 4, 7, 2, 12, 1, 10, 14, 9 }, { 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 }, { 4, 3, 2, 12, 9, 5, 15, 10, 11, 14, 1, 7, 6, 0, 8, 13 } },{// 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 }}};const static char PP[32] =//P盒置换{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,};const static char LP[64] =//末置换{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};static bool M[64], tmp[32], *Li = &M[0], *Ri = &M[32];static bool SubKey[16][48];//16个子密钥class CDES//定义DES类{public://void Mode();//模式void Encryption(char out[8],char In[8]);//加密函数void Decryption(char out[8],char In[8]);//解密函数};void ByteToBit(bool *Out, const char *In, int bits)//字符转换成字节{int i;for(i=0;i<bits;i++){// In[i]的第N位右移N位并和0x01按位"与"运算(N=1~8) Out[i]=(In[i/8]>>(i%8))&1;}}void BitToByte(char *Out,const bool *In,int bits)//字节转换成字符{int i;memset(Out,0,(bits+7)/8);for(i=0;i<bits;i++){Out[i/8]|=In[i]<<(i%8);}}void RotateL(bool*In,int len,int loop)//循环左移{static bool tmp[256];memcpy(tmp,In,loop);memcpy(In,In+loop,len-loop);memcpy(In+len-loop,tmp,loop);}void Xor(bool*InA,const bool*InB,int len)//异或{int i;for(i=0;i<len;i++){InA[i]^=InB[i];}}void Transform(bool*Out,bool*In,const char*Table,int len)//各个置换转换{int i;static bool tmp[256];for(i=0;i<len;i++){tmp[i]=In[Table[i]-1];}memcpy(Out,tmp,len);}void S_func(bool Out[32],const bool In[48])//将48位转换成32位{int j,m,n;//膨胀后的比特串分为8组,每组6比特。
实验报告样式
湖北文理学院《对称密码算法DES》
实验报告
专业班级:
姓名:
学号:
任课教师:
2014 年9 月29 日
实验项目名称
一、实验目的
理解对称加密算法的原理和特点;理解DES算法的加密原理。
二、实验原理
对称密钥加密机制即对称密码体系,也称为单钥密码体系和传统密码体系。
对称密码体系通常分为两大类,一类是分组密码(如DES、AES算法),另一类是序列密码(如RC4算法)。
对称密码体系加密和解密时所用的密钥是相同的或者是类似的,即由加密密钥可以很容易地推导出解密密钥,反之亦然。
同时在一个密码系统中,我们不能假定加密算法和解密算法是保密的,因此密钥必须保密。
发送信息的通道往往是不可靠的或者不安全的,所以在对称密码系统中,必须用不同于发送信息的另外一个安全信道来发送密钥。
三、实验内容及过程
本练习主机A、B为一组,C、D为一组,E、F为一组。
首先使用“快照X”恢复Windows系统环境。
一.DES加密解密
(1)本机进入“密码工具”|“加密解密”|“DES加密算法”|“加密/解密”页签,在明文输入区输入明文:HelloWorld。
(2)在密钥窗口输入8(64位)个字符的密钥k,密钥k= abcdefgh 。
单击“加密”按钮,将密文导出到DES文件夹(D:\Work\Encryption\DES\)中,通告同组主机获取密文,并将密钥k告诉同组主机。
(3)单击“导入”按钮,从同组主机的的DES共享文件夹中将密文导入,然后在密钥窗口输入被同组主机通告的密钥k,点击“解密”按钮进行DES解密。
(4)将破解后的明文与同组主机记录的明文比较。
二.DES算法
本机进入“密码工具”|“加密解密”|“DES加密算法”|“演示”页签,向64位明文中输入8个字符(8*8bit=64),向64位密钥中输入8个字符(8*8bit=64)。
点击“加密”按钮。
完成加密操作,分别点击“初始置换”、“密钥生成演示”、“十六轮加密变换”和“终结置换”按钮,查看初始置换、密钥生成演示、十六轮加密变换和终结置换的详细加密操作流程。
四、实验总结与体会
本次试验主要考察对称加密算法的原理和特点以及理解DES算法的加密原理。
我们在虚拟机的windows环境下进行了试验操作,在实验的过程中有许多的细节需要注意,首先在进入虚拟机环境时,要选择windows环境,虽然linux系统下也可以进行试验操作但是与本次实验要求不符而无法得出正确的实验结果。
在加密完成后,需要传输到队友的电脑上进行解密操作,而传输对IP地址有严格的要求,若IP地址修改过则无法正常传输。
在老师的帮助和同学的协助下顺利完成了本次实验,通过这次实验,对DES算法有了更深的了解,一些课堂上的疑问也得到了解决。