DES算法及其程序实现

DES算法的理解和实现软件121 金凯11020520190.前言DES是一种对称加密算法，所谓对称加密算法即：加密和解密使用相同密钥的算法。

DES 算法在实际应用中应用广泛，我自己在做一个校园登录客户端的时候就会用DES算法将用户密码加密存放在本地中。

可见，DES其实离我们的生活很近，我们也应该去多多学习它。

本篇先讲述了DES在本人的通大校园网客户端中的使用范例，由此引出了DES的介绍和DES的实现方式。

1.范例我自己做了一个手机登录CMCC-EDU的客户端，其中有个记住密码的选项。

如果用户点选了“记住密码”，那么其密码就会被保存在本地，下次打开本软件后密码就会自动从本地读取并填充进密码框。

但密码保存在本地就会出现不安全的问题，很容易被其他应用获取。

因此我在采用了DES算法将密码加密存放本地，用的时候再将密码解密使用的方式来保证安全。

2.简介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。

☆具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握； ☆DES 密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础； ☆实现经济，运行有效，并且适用于多种完全不同的应用。

目前在国内，随着三金工程尤其是金卡工程的启动，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，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN 的加密传输，IC 卡与POS 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 算法的入口参数有三个：Key 、Data 、Mode 。

des算法标准代码一、概述DES（数据加密标准）是一种常用的对称加密算法，它使用64位的密钥对数据进行加密和解密。

本标准代码文档旨在提供DES算法的完整实现，以便读者了解其工作原理和实现细节。

二、算法描述1. 密钥生成：DES算法使用一个56位的密钥，通过一系列复杂的算法将其转换为64位的数据。

2. 加密过程：加密过程包括三个步骤：初始置换、分组和迭代。

在迭代过程中，每个分组被替换为新的分组，并使用密钥进行置换和移位操作。

3. 解密过程：解密过程与加密过程类似，但使用与加密时相反的置换和移位操作。

三、代码实现以下是一个简单的Python实现示例：```pythonfrom Crypto.Cipher import DESfrom Crypto.Util.Padding import pad, unpadfrom binascii import hexlify, unhexlifyimport random# 密钥生成函数def generate_key(bit_length=8):key = [0]*64for i in range(bit_length//8):random.shuffle(key[:8]) # 使用随机数填充8字节密钥的一部分 if i != bit_length//8-1: # 最后一位用校验位替代，所以不算进bit_length长度中random.shuffle(key[8:]) # 对剩余字节打乱顺序，以保护剩余部分的秘密性return key.tolist() # 转换为列表便于序列化处理# DES加密/解密函数def des_encrypt(data, key):des = DES.new(key, DES.MODE_ECB) # 使用ECB模式进行加密padded_data = pad(data.encode(), DES.block_size) # 对数据进行填充处理encrypted_data = des.encrypt(padded_data) # 进行加密操作return encrypted_data.hex() # 将加密结果转换为十六进制字符串方便查看def des_decrypt(encrypted_data, key):des = DES.new(key, DES.MODE_ECB) # 使用ECB模式进行解密操作decrypted_data = des.decrypt(unhexlify(encrypted_data)) # 进行解密操作，并将结果解码为原始数据return unpad(decrypted_data).decode() # 将解密结果进行去填充处理，并解码为原始字符串返回```四、使用示例以下是一个简单的使用示例：```python# 生成随机密钥，这里假设使用长度为8字节的密钥，根据实际情况进行修改即可key = generate_key()print("Generated key: {}".format(hexlify(key)))# 要加密的数据（这里使用字符串“Hello World”作为示例）data = "Hello World"print("Original data: {}".format(data))encrypted_data = des_encrypt(data, key) # 对数据进行加密操作，并输出加密结果（十六进制字符串）print("Encrypted {}".format(encrypted_data))decrypted_data = des_decrypt(encrypted_data, key) # 对加密结果进行解密操作，并输出解密结果（原始字符串）print("Decrypted {}".format(decrypted_data))```请注意，这只是一个简单的示例代码，用于演示DES算法的实现和基本用法。

des子秘钥生成算法实现DES（Data Encryption Standard）是一种常见的对称密钥加密算法，它广泛应用于信息安全领域。

本文将介绍DES子秘钥生成算法的实现过程，以及其在实际应用中的重要性和指导意义。

首先，我们需要了解DES算法的整体结构。

DES算法涉及到密钥的生成、明文的分组与置换、多轮迭代、处理函数、逆置换等环节。

其中，子秘钥生成算法负责根据输入的主密钥生成多个子密钥，用于后续的加密和解密操作。

子秘钥生成算法的核心思想是使用主密钥经过一系列的置换、选择和移位操作，生成多个子密钥。

具体实现过程如下：1. 首先，将64位的主密钥经过固定的置换表置换成56位。

2. 将56位的密钥分为左右两部分，每部分各28位。

3. 对左右两部分进行循环左移操作，具体移位数由轮数确定。

每轮循环左移的位数从一个预设的表中查找得出。

4. 将左右两部分连接起来，得到56位的中间结果。

5. 对中间结果进行一次选择置换操作，将56位的中间结果压缩成48位的子密钥。

6. 重复第3至第5步，直到生成所需数量的子密钥。

DES子秘钥生成算法的实现过程较为复杂，需要确保密钥长度、置换表的正确性，以及移位操作的准确性。

通过正确实现子秘钥生成算法，可以保证加密过程的安全性和可靠性。

DES算法在信息安全领域具有重要的应用价值和指导意义。

它不仅可以用于保护敏感数据的加密和解密，还可以应用于数字签名、身份认证、网络通信等方面。

通过合理使用DES算法，可以有效防止信息泄露、数据篡改等恶意攻击。

总之，DES子秘钥生成算法是DES加密算法的关键一步，它通过一系列的置换、选择和移位操作，生成多个子密钥用于加密和解密过程。

正确实现子秘钥生成算法对于保障信息安全具有重要意义，并对信息安全领域的发展起到积极的指导作用。

DES算法实现一、算法需求二、算法分析三、具体实现代码：#include<memory.h>#include<stdio.h>enum{encrypt,decrypt}; //encrypt:加密，decrypt：解密void des_run(char out[8],char[8],bool type=encrypt);void des_setkey(const char key[8]); //设置密钥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//置换IP表const static char 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};//逆置换IP表const static char ipr_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};//E位选择表const static char 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};//P换位表const static char 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};//PC1选位表const static char pc1_table[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}; //PC2选位表const static char pc2_table[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};//左移位数表const static char loop_table[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};//s盒const static char s_box[8][4][16]={//s114,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13,//s215,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15, 13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9,//s310,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12,//s47,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14,//s52,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3,//s612,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13,//s74,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12,//s813,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11};static bool subkey[16][48];//16圈子密钥void des_run(char out[8],char in[8],bool type){static bool m[64],tmp[32],*li=&m[0],*ri=&m[32];bytetobit(m,in,64);transform(m,m,ip_table,64);if(type==encrypt){ //加密for(int i=0;i<16;i++){memcpy(tmp,ri,32);f_func(ri,subkey[i]);xor(ri,li,32);memcpy(li,tmp,32);}}else{for(int i=15;i>=0;i--){ //解密，解密子密钥顺序与加密子密钥相反memcpy(tmp,li,32);f_func(li,subkey[i]);xor(li,ri,32);memcpy(ri,tmp,32);}}transform(m,m,ipr_table,64);bittobyte(out,m,64);}void des_setkey(const char key[8]){static bool k[64],*kl=&k[0],*kr=&k[28];bytetobit(k,key,64);transform(k,k,pc1_table,56);for(int i=0;i<16;i++){rotatel(kl,28,loop_table[i]);rotatel(kr,28,loop_table[i]);transform(subkey[i],k,pc2_table,48);}}void f_func(bool in[32],const bool ki[48]){static bool mr[48];transform (mr,in,e_table,48);xor(mr,ki,48);s_func(in,mr);transform(in,in,p_table,32);}void s_func(bool out[32],const bool in[48]){for(char i=0,j,k;i<8;i++,in+=6,out+=4){j=(in[0]<<1)+in[5];k=(in[1]<<3)+(in[2]<<2)+(in[3]<<1)+in[4];bytetobit(out,&s_box[i][j][k],4);}}void transform(bool *out,bool *in,const char *table,int len) {static bool tmp[256];for(int i=0;i<len;i++)tmp[i]=in[table[i]-1];memcpy(out,tmp,len);}void xor(bool *ina,const bool *inb,int len){for(int i=0;i<len;i++)ina[i]^=inb[i];}void rotatel(bool *in,int len,int loop){static bool tmp[256];memcpy(tmp,in,loop);memcpy(in,in+loop,len-loop);memcpy(in+len-loop,tmp,loop);}void bytetobit(bool *out,const char *in,int bits){for(int i=0;i<bits;i++)out[i]=(in[i/8]>>(i%8))&1;}void bittobyte(char *out,const bool *in,int bits){memset(out,0,(bits+7)/8);for(int i=0;i<bits;i++)out[i/8]|=in[i]<<(i%8);}void main(){char key[8]={2,9,5,0,6,1,7,3},str[]="I am a girl!";printf("加密之前：");puts(str);des_setkey(key);des_run(str,str,encrypt);printf("加密以后：");printf("%s\n",str);des_run(str,str,decrypt);printf("解密以后：");printf("%s\n",str);}。

des子密钥生成算法实现
DES算法，英文全称为Data Encryption Standard，即为“数据加密标准”。

该算法的加密和解密过程都是基于密钥进行的，因此密钥的安全性至关重要。

为了确保加密过程的安全性，DES算法对密钥进行了复杂的生成方式。

DES算法的密钥长度为64位，虽然DES算法被认为是一种强加密算法，但由于密钥长度较短，因此仍具有一定的被破解的可能性。

为了增强密码强度，可以采用“三重DES”或“高级加密标准（AES）”等更为安全的加密算法。

DES算法中的密钥生成算法是为了生成子密钥，该过程一般分为三个步骤：
1. 使用密钥置换表进行密钥置换：将64位的密钥按照密钥置换表进行置换，得到56位的密钥。

2. 对56位的密钥进行分组操作：将56位的密钥分成两个28位的半密钥，分别称为左半密钥和右半密钥。

3. 对左、右半密钥进行移位和置换操作：经过16轮迭代操作，将左、右半密钥进行不同方式的移位、置换和替换操作，最终生成16个48位的子密钥。

在DES算法中，密钥生成算法的实现是非常重要的，它决定了加密效果的好坏和安全性的高低。

在进行DES算法加密过程之前，密钥的生成和保护工作必须得到充分的重视。

总之，密钥生成算法是DES算法中的重要一环，它能够保证加密过程的安全性并增强密钥的复杂度。

在实际应用中，可根据需求采用更为安全的加密算法，确保数据的安全。

DES对称加密算法详解和c++代码实现（带样例和详细的中间数据）特点：1.DES是对称性加密算法，即加密和解密是对称的，⽤的是同⼀个密钥2.DES只处理⼆进制数据，所以需要将明⽂转换成为2进制数据3.DES每次处理64位的数据，所以应该将明⽂切割成64位的分组，当最后⼀组数据不⾜64位的时候，⾼位补04.DES使⽤64位的密钥，但因为密钥中的每8位会被忽略，所以有效的密钥长度是56位，从⽽产⽣16个48位的⼦密钥（变换过程后⾯会说明）5.每64位数据⼀个块，是DES的永恒组织⽅式具体样例分析：（仅以⼀组64位数据为例分析加密过程）明⽂M是：8787878787878787密钥K是：0E329232EA6D0D73上⾯的信息都是16进制的，转换为2进制明⽂M是：0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111密钥K是：00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001第⼀步：根据密钥⽣成16个⼦密钥1.根据密钥初始置换表将64位的密钥转化为58位的密钥57 49 41 33 25 17 91 58 50 42 34 26 1810 2 59 51 43 35 2719 11 3 60 52 44 3663 55 47 39 31 23 157 62 54 46 38 30 2214 6 61 53 45 37 2921 13 5 28 20 12 4由于上表中第⼀个元素为57，这将使原秘钥的第57位变换为新秘钥K+的第1位。

同理，原秘钥的第49位变换为新秘钥的第2位……原秘钥的第4位变换为新秘钥的最后⼀位。

注意原秘钥中只有56位会进⼊新秘钥，上表也只有56个元素。

原密钥K：00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001新密钥K：1111000 0110011 0010101 0101111 0101010 1011001 1001111 00011112.将新密钥拆分成C0和D0，每组都有28位⽐如新密钥C0：1111000 0110011 0010101 0101111D0：0101010 1011001 1001111 00011113.根据密钥轮次左移表，左移特定的位数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 12 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1⽐如第⼀轮是左移1位，第⼆轮也是左移1位，第三轮是左移两位所以C1：1110000110011001010101011111D1：1010101011001100111100011110下⾯给出C1,D1到C16，D16的数据：C1 = 1110000110011001010101011111D1 = 1010101011001100111100011110C2 = 1100001100110010101010111111D2 = 0101010110011001111000111101C3 = 0000110011001010101011111111D3 = 0101011001100111100011110101C4 = 0011001100101010101111111100D4 = 0101100110011110001111010101C5 = 1100110010101010111111110000D5 = 0110011001111000111101010101C6 = 0011001010101011111111000011D6 = 1001100111100011110101010101C7 = 1100101010101111111100001100D7 = 0110011110001111010101010110C8 = 0010101010111111110000110011D8 = 1001111000111101010101011001C9 = 0101010101111111100001100110D9 = 0011110001111010101010110011C10 = 0101010111111110000110011001D10 = 1111000111101010101011001100C11 = 0101011111111000011001100101D11 = 1100011110101010101100110011C12 = 0101111111100001100110010101D12 = 0001111010101010110011001111C13 = 0111111110000110011001010101D13 = 0111101010101011001100111100C14 = 1111111000011001100101010101D14 = 1110101010101100110011110001C15 = 1111100001100110010101010111D15 = 1010101010110011001111000111C16 = 1111000011001100101010101111D16 = 0101010101100110011110001111需要记住的是：每⼀对Cn 和 Dn都是由前⼀对Cn-1 和 Dn-1移位⽽来！4.得到Cn，Dn后合并CnDn，然后根据密钥压缩置换表将56位密钥压缩成48位的⼦密钥密钥压缩置换表：14 17 11 24 1 53 28 15 6 21 1023 19 12 4 26 816 7 27 20 13 241 52 31 37 47 5530 40 51 45 33 4844 49 39 56 34 5346 42 50 36 29 32每对⼦秘钥有56位，但PC-2仅仅使⽤其中的48位。

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。

程序设计文档(一)设计原理：本次作业是完成DES加密算法的。

DES加密算法是用64位明文和64位密钥进行相关的运算得到。

具体的实现步骤为：1）将输入的明文字符转为64位的二进制代码2）将输入的密钥字符转为64位的二进制代码3）将64位明文二进制进行位变换4）将变换后的明文二进制分为左右两个32数组5）将32位右数组扩展为48位数组6）将64位密钥进行除奇偶转换变成56位数组7）将56位数组等分为ab两个数组8）将a，b两个数组分别进行移位9）将移位后的ab两个数组进行合并成56位数组10）将合并后的56位数组变换成48位数组11）在第10步生成的48位数组和第5步生成的48位进行异或得到新的48位数组12）新的48位数组进行s盒变换后得到32位数组13）将32位数组进行变换得到新的32位数组14）新的32位数组和明文的左数组进行异或得到新的右数组，原来的右数组变成新的左数组15）回到第5步一共迭代16次16）最后将右左数组合并成64位数组17）64位数组进行变换得到新的64位数组18）将64位数组变换成8个字符这次作业要求用类的思想来解决,不过我没有很好的把加密算法抽象成类的概念,只是把整个大的加密算法当成一个类,每次加密都是一个类，所有的子函数都作为算法类的公有函数。

或许可以把明文抽象成一个类，密文又抽象成一个类，把他们共有的函数作为这个类的公有函数；又或许把几个函数作为一个类的公有函数，但是这样只是采用了类的形式而已并非很好的运用类的思想。

本次作业采取的是第一个把整个大的加密算法当为一个类的方法。

（二）设计工作流程（三）程序代码#include<iostream>#include<string>using namespace std;class wangxianDES{public:void sr(char a[8]);//将输入的字符转入shur字符数组里去void mwerjinzhi();//明文进行二进制转换，并放入mingwen[64]数组里void merjinzhi();//密钥进行二进制转换，并放入miyue[64]数组里 void bmingwen();//64位初始明文进行移位变换，并放入mingwenbianhuan[64]数组里void fenmingwen();//变换后的明文分为r和l两个32位数组，放入mingwenr[32]和mingwenl[32]void kuozhan();//r数组由32位扩展到48位,放到mingwenrk[48] void cjo();//64位密钥除去奇偶位变成56位,放到miyuecjo[56] void df();//将56位密钥等分成a和b两个28位的数组,放到miyuea[28]和miyueb[28]void ayw(int n);//a数组进行移位void byw(int n);//b数组进行移位void hb();//将移位后的a和b数组合并，放到miyuehb[56]void bh();//合并后将56位数组变换成48位数组,放到miyuehbh[48] void tyh();//将扩展后的r数组和合并后的48位数组进行异或运算，放到yh[48]void s();//对48位数据进行s盒变换，得到32位数据放到sbh[32] void sh();//sbh[32]的数据再变换放到szbh[32]里void zyh();//将szbh[32]和mingwenl[32]异或放到mingwenr[32]里void zhb();//最后将mingwenr[32]和mingwenl[32]合并到zh[64]里void zzz();//zh[64]再变换放到aaa[64]里int aaa[64];private:char shur[8];//定义了所需要的数组，具体用途上边函数注释里提到int bhs[8], mingwen[64],mingwenbianhuan[64],mingwenl[32],mingwenr[32],mingwenrk[48],miyue[64],miyuecjo[56],miyuea[28],miyueb[28],miyueyw[16],mi yuehb[56],miyuehbh[48],yh[48],sbh[32],szbh[32],zhong[32],zh[64];};int mwbhjz[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};//明文变换所用到的变换矩阵intmwrkzjz[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};//mingwenr[32]扩展所用到的变换矩阵int mycjojz[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};//密钥除奇偶位用到的变换矩阵int myyw[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};//密钥移位用到的矩阵int myhbhzj[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};//密钥合并用到的矩阵int sbhjz[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};//密钥合并后变换用到的矩阵int zhjz[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}; //最后64位变换的矩阵int B[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵int C[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵int D[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵int E[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵int F[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵int G[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵int H[4][16]= {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,//s盒变换的矩阵6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12};int I[4][16]= {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};//s盒变换的矩阵void wangxianDES::sr(char a[8]){ int i;for (i=0;i<8;i++)shur[i]=a[i];cout<<"将输入的字符转入shur字符数组里去"<<endl;}void wangxianDES::mwerjinzhi(){ int a=8,i,j;for(j=0;j<8;j++){ for(i=8;i>0;i--){mingwen[i+a-1]=shur[j]%2;shur[j]=shur[j]/2;}a=a+8;}cout<<"明文进行二进制转换，并放入mingwen[64]数组里"<<endl;} void wangxianDES::merjinzhi(){ int a=8;int i,j;for(j=0;j<8;j++){ for(i=8;i>0;i--){miyue[i+a-1]=shur[j]%2;shur[j]=shur[j]/2;}a=a+8;}cout<<"密钥进行二进制转换，并放入miyue[64]数组里"<<endl; } void wangxianDES::bmingwen(){ int i;for(i=0;i<64;i++)mingwenbianhuan[i]=mingwen[mwbhjz[i]-1];cout<<"64位初始明文进行移位变换，并放入mingwenbianhuan[64]数组里"<<endl;}void wangxianDES::fenmingwen(){ int i;for(i=0;i<32;i++)mingwenl[i]=mingwenbianhuan[i];for(i=0;i<32;i++)mingwenr[i]=mingwenbianhuan[i+32];cout<<"变换后的明文分为r和l两个32位数组，放入mingwenr[32]和mingwenl[32]"<<endl;}void wangxianDES::kuozhan(){ int i;for(i=0;i<48;i++)mingwenrk[i]=mingwenr[mwrkzjz[i]-1];cout<<"r数组由32位扩展到48位,放到mingwenrk[48]"<<endl;} void wangxianDES::cjo(){ int i;for(i=0;i<56;i++)miyuecjo[i]=miyue[mycjojz[i]-1];cout<<"64位密钥除去奇偶位变成56位,放到miyuecjo[56]"<<endl;}void wangxianDES::df(){ int i;for(i=0;i<28;i++)miyuea[i]=miyuecjo[i];for(i=0;i<28;i++)miyueb[i]=miyuecjo[i+28];cout<<"将56位密钥等分成a和b两个28位的数组,放到miyuea[28]和miyueb[28]"<<endl;}void wangxianDES::ayw(int n){ int a,i;a=myyw[n];if(a==1){int b;b=miyuea[0];for(i=0;i<27;i++)miyuea[i]=miyuea[i+1];miyuea[28]=b;}else{int b,c;b=miyuea[0];c=miyuea[1];for(i=0;i<26;i++)miyuea[i]=miyuea[i+2];miyuea[26]=b;miyuea[27]=c;}cout<<"a数组进行移位"<<endl;}void wangxianDES::byw(int n){ int a,i;a=myyw[n];if(a==1){int b;b=miyueb[0];for(i=0;i<27;i++)miyueb[i]=miyueb[i+1];miyueb[28]=b;}else{int b,c;b=miyueb[0];c=miyueb[1];for(i=0;i<26;i++)miyueb[i]=miyueb[i+2];miyueb[26]=b;miyueb[27]=c;}cout<<"b数组进行移位"<<endl;}void wangxianDES::hb(){ int i;for(i=0;i<28;i++)miyuehb[i]=miyuea[i];for(i=0;i<28;i++)miyuehb[i+28]=miyueb[i];cout<<"将移位后的a和b数组合并，放到miyuehb[56]"<<endl;} void wangxianDES::bh(){ int i;for(i=0;i<48;i++)miyuehbh[i]=miyuehb[myhbhzj[i]-1];cout<<"合并后将56位数组变换成48位数组,放到miyuehbh[48]"<<endl;}void wangxianDES::tyh(){ int i;for(i=0;i<48;i++){if(miyuehbh[i]==mingwenrk[i])yh[i]=0;else yh[i]=1;}cout<<"将扩展后的r数组和合并后的48位数组进行异或运算，放到yh[48]"<<endl;}void wangxianDES::s(){ int a,b;a=yh[0]*2+yh[5];b=yh[1]*8+yh[2]*4+yh[3]*2+yh[4];bhs[0]=B[a][b];a=yh[6]*2+yh[11];b=yh[7]*8+yh[8]*4+yh[9]*2+yh[10];bhs[1]=C[a][b];a=yh[12]*2+yh[17];b=yh[13]*8+yh[14]*4+yh[15]*2+yh[16];bhs[2]=D[a][b];a=yh[18]*2+yh[23];b=yh[19]*8+yh[20]*4+yh[21]*2+yh[22];bhs[3]=E[a][b];a=yh[24]*2+yh[29];b=yh[25]*8+yh[26]*4+yh[27]*2+yh[28];bhs[4]=F[a][b];a=yh[30]*2+yh[35];b=yh[31]*8+yh[32]*4+yh[33]*2+yh[34];bhs[5]=G[a][b];a=yh[36]*2+yh[41];b=yh[37]*8+yh[38]*4+yh[39]*2+yh[40];bhs[6]=H[a][b];a=yh[42]*2+yh[47];b=yh[43]*8+yh[44]*4+yh[45]*2+yh[46];bhs[7]=I[a][b];int k=8,i,j;for(j=0;j<8;j++){ for(i=4;i>0;i--){sbh[i+k-1]=bhs[j]%2;bhs[j]=bhs[j]/2;}k=k+8;}cout<<"对48位数据进行s盒变换，得到32位数据放到sbh[32]"<<endl;}void wangxianDES::sh(){ int i;for(i=1;i<32;i++)szbh[i]=sbh[sbhjz[i]-1];cout<<"sbh[32]的数据再变换放到szbh[32]里"<<endl;}void wangxianDES::zyh(){ int i;for(i=1;i<32;i++){ zhong[i]=mingwenr[i];if(szbh[i]==mingwenl[i])mingwenr[i]=0;else mingwenr[i]=1;mingwenl[i]=zhong[i];}cout<<"将szbh[32]和mingwenl[32]异或放到mingwenr[32]里，原来mingwenr里的转到mingwenl里"<<endl;}void wangxianDES::zhb(){ int i;for(i=0;i<32;i++)zh[i]=mingwenr[i];for(i=0;i<32;i++)zh[i+32]=mingwenl[i];cout<<"最后将mingwenr[32]和mingwenl[32]合并到zh[64]里"<<endl;}void wangxianDES::zzz(){ int i;for(i=0;i<64;i++)aaa[i]=zh[zhjz[i]-1];cout<<"zh[64]再变换放到aaa[64]里"<<endl;}void main(){ wangxianDES A;char shuru[8],shuchu[8];int p;int w, y;cout<<"输入明文（小于9个字符）"<<endl;cin>>shuru;A.sr(shuru);A.mwerjinzhi();cout<<"输入密钥（8个字符）"<<endl;cin>>shuru;A.sr(shuru);A.merjinzhi();A.bmingwen();A.fenmingwen();A.cjo();A.df();for(p=0;p<16;p++){ A.ayw(p);A.byw(p);A.hb();A.bh();A.kuozhan();A.tyh();A.s();A.sh();A.zyh();}A.zhb();A.zzz();cout<<"加密后的密文二进制"<<endl;for(y=0;y<64;y++){cout<<A.aaa[y]<<" ";p=y+1;if(p%8==0)cout<<endl;}cout<<endl;w=0;cout<<"加密后的8位密文"<<endl;for(p=0;p<8;p++){(char)shuchu[p]=A.aaa[7+w]+A.aaa[6+w]*2+A.aaa[5+w]*4+A.aaa[4+w ]*8+A.aaa[3+w]*16+A.aaa[2+w]*32+A.aaa[1+w]*64+A.aaa[0+w]*128;cout<<shuchu[p];w=w+8;}}（四）运行结果（五）设计总结本次作业是按照自己的思路和想法来完成的，最后得到加密后的密文。

des密码算法程序c语言一、概述DES（数据加密标准）是一种常用的对称加密算法，它采用64位的密钥，对数据进行加密和解密。

本程序使用C语言实现DES算法，包括密钥生成、数据加密和解密等操作。

二、算法实现1.密钥生成：使用初始置换算法IP(56位)将明文转化为56位的分组，再将该分组经过一系列的逻辑函数F进行6轮处理，最终生成一个56位的密文。

其中密钥包括56位数据位和8位奇偶校验位。

2.数据加密：将需要加密的数据转化为56位的分组，再经过DES 算法处理，得到密文。

3.数据解密：将密文经过DES算法处理，还原成原始明文。

三、程序代码```c#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>//DES算法参数定义#defineITERATIONS6//加密轮数#defineKEY_LENGTH8//密钥长度，单位为字节#defineBLOCK_SIZE8//数据分组长度，单位为字节#definePADDINGPKCS7Padding//填充方式#defineMAX_INPUT_LENGTH(BLOCK_SIZE*2)//数据输入的最大长度//初始置换函数voidinit_permutation(unsignedcharinput[BLOCK_SIZE]){inti;for(i=0;i<BLOCK_SIZE;i++){input[i]=i;}}//逻辑函数F的定义voidlogic_function(unsignedcharinput[BLOCK_SIZE],unsigned charoutput[BLOCK_SIZE]){inti;for(i=0;i<BLOCK_SIZE;i++){output[i]=input[(i+1)%BLOCK_SIZE]^input[i]^(i+1)/BLOCK_SI ZE;}}//DES算法主函数voiddes_encrypt(unsignedchar*input,unsignedchar*output){ unsignedcharkey[KEY_LENGTH];//密钥数组unsignedchariv[BLOCK_SIZE];//初始置换的输入数组unsignedcharciphertext[MAX_INPUT_LENGTH];//密文数组unsignedcharpadding[BLOCK_SIZE];//填充数组unsignedintlength=strlen((char*)input);//数据长度（以字节为单位）unsignedintpadding_length=(length+BLOCK_SIZE-1)%BLOCK_SIZE;//需要填充的字节数unsignedintround=0;//加密轮数计数器unsignedintj=0;//数据指针，用于循环读取数据和填充数据intkey_offset=((1<<(32-KEY_LENGTH))-1)<<(32-(ITERATIONS*BLOCK_SIZE));//密钥索引值，用于生成密钥数组和填充数组的初始值unsignedintk=0;//DES算法中每个轮次的密钥索引值，用于生成每个轮次的密钥数组和填充数组的值unsignedintkplus1=(k+1)%((1<<(32-BLOCK_SIZE))-1);//DES算法中每个轮次的密钥索引值加一后的值，用于下一个轮次的密钥生成charseed[32];//使用MD5作为初始种子值生成随机数序列chartmp[MAX_INPUT_LENGTH];//临时变量数组，用于数据交换和中间计算结果存储等操作time_tt;//时间戳变量，用于生成随机数序列的种子值srand((unsignedint)time(&t));//设置随机数种子值，确保每次运行生成的随机数序列不同init_permutation(iv);//初始置换操作，将输入数据转化为56位分组（需要重复填充时）或一个随机的分组（不需要重复填充时）memcpy(key,key_offset,sizeof(key));//将初始化的密钥数组复制到相应的位置上，以便于接下来的轮次生成不同的密钥值memcpy(padding,seed,sizeof(seed));//将种子值复制到填充数组中，以便于接下来的轮次生成不同的随机数序列值for(round=0;round<ITERATIONS;round++){//进行加密轮次操作，每轮包括。

DES算法代码及实验报告DES算法（Data Encryption Standard，数据加密标准）是一种对称密钥加密算法，是密码学中最为经典的算法之一、DES算法的核心是Feistel结构，通过将明文分成多个块，然后对每个块进行一系列的置换和替换操作，最后得到密文。

本文将给出DES算法的代码实现，并进行实验报告。

一、DES算法的代码实现：以下是使用Python语言实现的DES算法代码：```pythondef str_to_bitlist(text):bits = []for char in text:binval = binvalue(char, 8)bits.extend([int(x) for x in list(binval)])return bitsdef bitlist_to_str(bits):chars = []for b in range(len(bits) // 8):byte = bits[b * 8:(b + 1) * 8]chars.append(chr(int(''.join([str(bit) for bit in byte]), 2)))return ''.join(chars)def binvalue(val, bitsize):binary = bin(val)[2:] if isinstance(val, int) elsebin(ord(val))[2:]if len(binary) > bitsize:raise Exception("Binary value larger than the expected size.")while len(binary) < bitsize:binary = "0" + binaryreturn binarydef permute(sbox, text):return [text[pos - 1] for pos in sbox]def generate_round_keys(key):key = str_to_bitlist(key)key = permute(self.permuted_choice_1, key)left, right = key[:28], key[28:]round_keys = []for i in range(16):left, right = shift(left, self.shift_table[i]), shift(right, self.shift_table[i])round_key = left + rightround_key = permute(self.permuted_choice_2, round_key)round_keys.append(round_key)return round_keysdef shift(bits, shift_val):return bits[shift_val:] + bits[:shift_val]def xor(bits1, bits2):return [int(bit1) ^ int(bit2) for bit1, bit2 in zip(bits1, bits2)]def encrypt(text, key):text_bits = str_to_bitlist(text)round_keys = generate_round_keys(key)text_bits = permute(self.initial_permutation, text_bits)left, right = text_bits[:32], text_bits[32:]for i in range(16):expansion = permute(self.expansion_table, right)xor_val = xor(round_keys[i], expansion)substitution = substitute(xor_val)permut = permute(self.permutation_table, substitution)temp = rightright = xor(left, permut)left = tempreturn bitlist_to_str(permute(self.final_permutation, right + left))```二、DES算法的实验报告：1.实验目的通过实现DES算法，加深对DES算法原理的理解，验证算法的正确性和加密效果。

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的原理及实现过程
DES（Data Encryption Standard）是一种基于置换和代换的对称加密算法。

它的实现过程主要包括如下几个步骤：
1. 密钥生成：根据用户输入的密钥，生成16个48位的子密钥。

2. 初始置换：将64位明文按照一定的置换表进行置换操作。

3. 加密迭代：将明文分成左右两部分，每次都将右半部分进行扩展并与一个子密钥进行异或操作，然后进行置换和代换操作，最后将结果与左半部分进行异或操作得到新的右半部分。

重复进行16轮加密迭代操作。

4. 结尾置换：将加密后的左右部分进行置换，并合并成一个64位的密文。

总体来说，DES的实现过程主要包括置换、代换和异或操作。

它的加密过程可以被概括为一系列的置换和代换操作，其中每一次加密迭代都会使用到一个独特的子密钥，从而保证了DES的机密性和安全性。

DES算法及其实现美国国家标准局(NBS)于1997年公布了一个由IBM公司研制的一种加密算法，并且确定为非机要部门使用的数据加密标准，简称DES(Data Encrypton Standard)。

自公布之日起，DES算法作为国际上商用保密通信和计算机通信的最常用算法，一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分突出的角色。

DES算法由加密、子密钥和解密的生成三部分组成。

现将DES算法介绍如下。

一．加密DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。

设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。

明文串经过64比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的密文E。

其加密过程图示如下：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（初始置换）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变换将在下面讲）输出32位的比特串f1,f1与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L2，R2……一共经过16次运算。

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（终结置换）后所得比特串的下标列表如下：经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e.。

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：f 变换说明：输入Ri-1(32比特)经过变换E （扩展置换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。

请说明des算法的基本过程DES算法是一种对称加密算法，是数据加密标准（Data Encryption Standard）的缩写。

它是一种分组密码，每个分组64位，密钥长度56位。

DES算法的基本过程包括初始置换、16轮迭代、逆置换三个步骤。

一、初始置换初始置换（Initial Permutation）是将输入的64位明文按照一个固定的置换表进行重排列，得到一个新的64位序列。

这个步骤的目的是打乱明文中各个比特位的位置，增加加密强度。

二、16轮迭代1.子密钥生成首先将56位密钥按照一个固定的置换表进行重排列，得到一个新的56位序列。

然后将这个序列分成左右两部分各28位，并对每部分进行循环左移操作。

接下来，将这两部分重新组合成一个56位序列，并再次按照一个固定的置换表进行重排列得到48位子密钥。

2.轮函数轮函数（Round Function）是DES算法中最核心的部分，它将输入数据与子密钥进行异或运算，并通过S盒和P盒进行替换和重排列。

3.16轮迭代在16轮迭代中，每一轮都使用不同的子密钥进行加密。

具体过程如下：（1）将输入的64位明文分成左右两部分各32位。

（2）将右半部分作为轮函数的输入，与当前轮使用的子密钥进行异或运算。

（3）将异或运算得到的结果作为轮函数的输入，经过S盒和P盒进行替换和重排列，得到一个32位序列。

（4）将左半部分与32位序列进行异或运算，得到新的右半部分。

（5）将原来的右半部分作为新的左半部分。

三、逆置换逆置换（Final Permutation）是初始置换的逆操作，将最后一轮迭代得到的64位序列按照一个固定的置换表进行重排列，并输出加密结果。

四、总结DES算法是一种经典的对称加密算法，具有较高的安全性和广泛应用性。

它采用了初始置换、16轮迭代和逆置换等步骤，通过子密钥生成和轮函数等核心操作实现数据加密。

在实际应用中，DES算法已被AES算法所取代，但其基本思想和设计思路仍然值得学习和借鉴。

数据加密算法--详解DES加密算法原理与实现DES算法简介DES(Data Encryption Standard)是⽬前最为流⾏的加密算法之⼀。

DES是对称的，也就是说它使⽤同⼀个密钥来加密和解密数据。

DES还是⼀种分组加密算法，该算法每次处理固定长度的数据段，称之为分组。

DES分组的⼤⼩是64位，如果加密的数据长度不是64位的倍数，可以按照某种具体的规则来填充位。

从本质上来说，DES的安全性依赖于虚假表象，从密码学的术语来讲就是依赖于“混乱和扩散”的原则。

混乱的⽬的是为隐藏任何明⽂同密⽂、或者密钥之间的关系，⽽扩散的⽬的是使明⽂中的有效位和密钥⼀起组成尽可能多的密⽂。

两者结合到⼀起就使得安全性变得相对较⾼。

DES算法具体通过对明⽂进⾏⼀系列的排列和替换操作来将其加密。

过程的关键就是从给定的初始密钥中得到16个⼦密钥的函数。

要加密⼀组明⽂，每个⼦密钥按照顺序（1-16）以⼀系列的位操作施加于数据上，每个⼦密钥⼀次，⼀共重复16次。

每⼀次迭代称之为⼀轮。

要对密⽂进⾏解密可以采⽤同样的步骤，只是⼦密钥是按照逆向的顺序（16-1）对密⽂进⾏处理。

计算16个⼦密钥上⾯提到DES算法的第⼀步就是从初始密钥中计算得出16个⼦密钥。

图⽰1展⽰了这个过程。

DES使⽤⼀个56位的初始密钥，但是这⾥提供的是⼀个64位的值，这是因为在硬件实现中每8位可以⽤于奇偶校验，在软件实现中多出的位只是简单的忽略掉。

要获得⼀个56位的密钥，可以执照表1的⽅式执⾏密钥转换。

解释⼀下表1，按照从左往右从上往下的⽅式看，表格中每个位置P包含初始密钥中位在转换后的密钥中所占的位置。

⽐如，初始密钥中的第57位就是转换后的密钥中的第1位，⽽初始密钥中的第49位则变成转换后的密钥中的第2位，以此类推...。

（数据位的计数顺序按照从左到右从1开始的）表1：DES中密钥的转换表（DesTransform[56]）将密钥转换为56位后，接下来计算⼦密钥。

des算法的基本原理和步骤DES 算法呀，就像是一个神秘的密码盒子。

它的基本原理呢，就是通过一系列复杂的操作来对信息进行加密和解密。

想象一下，我们有一串明文，就好像是一件宝贝，我们要把它藏起来不让别人轻易发现。

DES 算法就像是一个神奇的魔法师，通过一系列独特的步骤来给这件宝贝披上一层神秘的外衣。

第一步呢，就像是给宝贝穿上一件特制的衣服。

它会对明文进行初始置换，让明文的排列发生变化。

这就好像是把宝贝打乱了顺序，让别人一下子摸不着头脑。

接下来呀，进入到了一轮又一轮的复杂运算中。

这就好比是在给宝贝设置层层关卡，每一轮都有独特的操作和变换。

就像走迷宫一样，让试图破解的人晕头转向。

然后呢，还有密钥的参与。

这密钥就像是打开密码盒子的钥匙，只有拥有正确的密钥，才能顺利地解开加密后的信息。

要是没有这把钥匙，那可就像是在黑暗中摸索，怎么也找不到出路。

在加密的过程中，DES 算法会不断地变换、计算，把明文变得面目全非。

这可真是神奇啊！等需要解密的时候呢，再按照相反的步骤，用正确的密钥一步步还原出原来的明文。

你说这是不是很厉害？它就像是一个保护我们信息安全的卫士，默默地守护着我们的秘密。

在当今这个信息时代，DES 算法可发挥了大作用呢！它让我们在网络世界里能够放心地交流和传递信息，不用担心被别人轻易窃取。

你看，银行转账、网上购物等等这些涉及到我们重要信息的地方，都有 DES 算法的身影。

它就像是一个隐形的保镖，时刻保护着我们的财产安全和隐私。

所以啊，了解 DES 算法的基本原理和步骤可真是太重要啦！这不仅能让我们更好地理解信息安全的重要性，还能让我们对现代科技的神奇之处有更深刻的认识。

我们可不能小瞧了这个小小的算法，它背后蕴含的智慧和力量可不容小觑呢！难道不是吗？。

C语言实现DES加密解密算法
最近几十年里，DES（Data Encryption Standard）算法的发展起到
了极其重要的作用。

Des算法是一种基于分组密码的算法。

算法将64位
的明文数据块按位分组成8个字节，每一组以8位为单位转换成一个64
位的密文数据块，采用16轮的分组加密，每次密码变化，保证加密强度。

本文详细介绍了DES算法的C语言实现，并分别介绍了加解密算法的实现
步骤以及DES加解密测试过程。

一、DES算法C语言实现
1.函数原型
DES算法的实现包括加密和解密函数，函数原型如下：
unsigned char* DesEncrypt(unsigned char *src, unsigned char
*key); // DES加密函数
unsigned char* DesDecrypt(unsigned char *src, unsigned char
*key); // DES解密函数
输入参数src是指明文源数据，key是加解密密钥，输出参数为一个
指向加解密结果的字符串指针。

2.加解密算法
（1）DES加密算法
DES加密算法步骤如下：
（i）初始置换：将64位明文块做一次IP置换得到L0R0。

（ii）迭代轮换：对L0R0经过16次迭代轮换后，最终结果为
L16R16
（iii）逆置换：L16R16进行逆置换得到64位密文。

（2）DES解密算法
DES解密算法步骤和DES加密算法步骤是一样的，只是将置换步骤改为逆置换，将轮换步骤改为逆轮换即可。

三、DES加解密测试
1.程序测试
在C语言编写完DES加解密算法之后。

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加密算法，它将明文分成固定长度的块，然后使用一个密钥进行加密和解密。

在Python中，我们可以使用pycryptodome库来实现DES加密解密算法。

首先，我们需要安装pycryptodome库。

可以使用以下命令在终端或命令提示符中安装：```shellpip install pycryptodome```接下来，我们可以使用以下代码实现DES加密和解密：```pythonfrom Crypto.Cipher import DESimport binascii# 定义密钥和明文key = b'abcdefgh'plaintext = b'Hello, world!'# 创建DES对象并设置密钥des = DES.new(key, DES.MODE_ECB)# 加密明文ciphertext = des.encrypt(plaintext)print('加密后的密文：', binascii.hexlify(ciphertext))# 解密密文decrypted_plaintext = des.decrypt(ciphertext)print('解密后的明文：', decrypted_plaintext)```在上面的代码中，我们首先定义了密钥和明文。

然后，我们创建了一个DES对象并设置了密钥。

接下来，我们使用DES对象的encrypt 方法对明文进行加密，得到密文。

最后，我们使用DES对象的decrypt 方法对密文进行解密，得到解密后的明文。

需要注意的是，上面的代码只是一种简单的实现方式，实际上DES算法的实现过程要比这复杂得多。

此外，DES算法已经被认为是不安全的，因为它使用的密钥长度只有56位，容易被暴力破解。

在实际应用中，建议使用更安全的加密算法，如AES算法。

DES加密算法的C语言实现DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，它的核心思想是将明文分成64位的数据块，并通过一系列的轮次操作对数据块进行加密，最终得到密文。

下面是一种用C语言实现DES加密算法的示例代码：```c#include <stdio.h>unsigned char initial_permutation(unsigned char block)unsigned char result = 0;result ，= (block & 0x80) >> 7;result ，= (block & 0x40) >> 5;result ，= (block & 0x20) >> 3;result ，= (block & 0x10) >> 1;result ，= (block & 0x08) << 1;result ，= (block & 0x04) << 3;result ，= (block & 0x02) << 5;result ，= (block & 0x01) << 7;return result;unsigned char final_permutation(unsigned char block)unsigned char result = 0;result ，= (block & 0x80) >> 7;result ，= (block & 0x40) >> 5;result ，= (block & 0x20) >> 3;result ，= (block & 0x10) >> 1;result ，= (block & 0x08) << 1;result ，= (block & 0x04) << 3;result ，= (block & 0x02) << 5;result ，= (block & 0x01) << 7;return result;void des_encrypt(unsigned char* plaintext, unsigned char* key, unsigned char* ciphertext)unsigned char block;unsigned char round_key;unsigned char i;// Initial Permutationblock = initial_permutation(*plaintext);// Round Permutationfor (i = 0; i < 16; i++)round_key = key[i];block ^= round_key;block = substitution(block);block = permutation(block);}// Final Permutation*ciphertext = final_permutation(block);int maiunsigned char plaintext = 0x55; // 明文unsigned char key[16] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC, 0xDE, 0xEF, 0xFE, 0xDC, 0xBA, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10}; // 密钥unsigned char ciphertext;des_encrypt(&plaintext, key, &ciphertext);printf("明文: 0x%02X\n", plaintext);printf("密钥: ");for (unsigned char i = 0; i < 16; i++)printf("%02X ", key[i]);}printf("\n");printf("密文: 0x%02X\n", ciphertext);return 0;```上述代码实现了DES算法的加密功能。