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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。
DES算法实现过程分析【摘要】DES算法是一种经典的对称加密算法，本文对其实现过程进行了深入分析。
首先介绍了DES算法的基本概念，包括密钥长度、明文长度等。
然后详细描述了密钥生成过程以及初始置换过程，为后续的Feistel网络结构和轮函数打下基础。
Feistel网络结构是DES算法的核心，是一种将明文分成两部分并交替进行加密的结构。
轮函数则是Feistel网络中的关键部分，负责将一个子密钥应用到数据块上。
文章对DES算法实现过程进行了总结，并对其安全性进行评估。
未来发展方向包括对更高级的加密算法的研究和应用。
DES算法实现过程的深入分析可以帮助读者更好地理解和应用该算法。
【关键词】DES算法、实现过程、分析、基本概念、密钥生成过程、初始置换、Feistel网络结构、轮函数、总结、安全性评估、未来发展方向1. 引言1.1 DES算法实现过程分析DES算法是一种对称密码算法，广泛应用于数据加密领域。
其实现过程涉及到一系列复杂的步骤，包括密钥生成、初始置换、Feistel 网络结构以及轮函数。
本文将对DES算法的实现过程进行深入分析，以便读者更好地理解其工作原理。
在DES算法中，密钥生成过程是非常重要的一环，它决定了加密过程中所使用的密钥。
密钥生成过程通过将原始密钥进行置换和轮转操作，生成出多个子密钥，用于不同轮次的加密运算。
初始置换阶段将输入的64位数据按照一定规则重新排列，以便后续Feistel网络结构的处理。
Feistel网络结构是DES算法的核心部分，采用了多轮迭代加密的方式，每轮中都会使用不同的子密钥进行加密和解密操作。
轮函数通过一系列的代换和置换操作，将输入的数据与子密钥进行混合，得到加密后的输出。
经过多轮的轮函数处理，最终得到加密后的密文。
2. 正文2.1 基本概念DES算法是一种对称密钥加密算法，其全称为Data Encryption Standard，由IBM公司在1975年设计并发布。
实验一、DES算法实验一、实验目的与意义用C++编程实现DES这一现代经典密码加解密算法，以便深入理解DES加解密算法原理，更好的理解书中介绍的相关内容，理解现代密码的精华，并且通过DES的学习实践也提高了编程的相关知识。
二、实验条件1、计算机一台；（1）、操作系统：Windows XP；（2）、实验平台：Microsoft VC++6.0三、实验原理DES算法的原理：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，首先，DES把输入的64位数据块按位重新组合，并把输出分为shiftleft、shiftright两部分，每部分各长32位，并进行前后置换（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），最终由L0输出左32位，R0输出右32位，根据这个法则经过16次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行与初始置换相反的逆置换，即得到密文输出。
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，如果Mode为加密，则用Key去把数据Data 进行加密，生成Data的密码形式作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式作为DES的输出结果。
在使用DES时，双方预先约定使用的”密码”即Key，然后用Key去加密数据；接收方得到密文后使用同样的Key解密得到原数据，这样便实现了安全性较高的数据传输。
1、DES加密过程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, 260, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 462, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 664, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 857, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 159, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 361, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 563, 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。
DES算法及其程序实现一．D ES算法概述①DES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。
②DES算法的特点：分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。
③DES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，整个算法的主流程图如下：二．D ES算法的编程实现#include <iostream>#include <fstream>using namespace std;const static char ip[] = { //IP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 fp[] = { //最终置换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};const static char sbox[8][64] = { //s_box/* 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 rar[] = { //压缩置换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};const static char ei[] = { //扩展置换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, 1const static char Pzh[]={ //P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 Keyrar[]={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};bool key[16][48]={0},/*rekey[16][48],*/char key_in[8];void ByteToBit(bool *Out,char *In,int bits) //字节到位的转换{int i;for(i=0;i<bits;i++)Out[i]=(In[i/8]>>(i%8))&1;}void BitToByte(char *Out,bool *In,int bits) //位到字节转换{for(int i=0;i<bits/8;i++)Out[i]=0;for(i=0;i<bits;i++)Out[i/8]|=In[i]<<(i%8); //"|="组合了位操作符和赋值操作符的功能}void Xor(bool *InA,const bool *InB,int len) //按位异或{for(int i=0;i<len;i++)InA[i]^=InB[i];}void keyfc(char *In) //获取密钥函数{int i,j=0,mov,k;bool key0[56],temp,keyin[64];ByteToBit(keyin,In,64); //字节到位的转换for(i=0;i<56;i++) //密钥压缩为56位key0[i]=keyin[Keyrar[i]-1];for(i=0;i<16;i++) //16轮密钥产生{if(i==0||i==1||i==8||i==15)mov=1;elsemov=2;for(k=0;k<mov;k++) //分左右两块循环左移{for(int m=0;m<8;m++){temp=key0[m*7];for(j=m*7;j<m*7+7;j++)key0[j]=key0[j+1];key0[m*7+6]=temp;}temp=key0[0];for(m=0;m<27;m++)key0[m]=key0[m+1];key0[27]=temp;temp=key0[28];for(m=28;m<55;m++)key0[m]=key0[m+1];key0[55]=temp;}for(j=0;j<48;j++) //压缩置换并储存key[i][j]=key0[rar[j]-1];}}void DES(char Out[8],char In[8],bool MS)//加密核心程序,ms=0时加密，反之解密{bool MW[64],tmp[32],PMW[64]; //注意指针bool kzmw[48],keytem[48],ss[32];int hang,lie;ByteToBit(PMW,In,64);for(int j=0;j<64;j++){MW[j]=PMW[ip[j]-1]; //初始置换}bool *Li=&MW[0],*Ri=&MW[32];for(int i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[ei[i]-1]; //注意指针if(MS==0) //DES加密过程{for(int lun=0;lun<16;lun++){for(i=0;i<32;i++)ss[i]=Ri[i];for(i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[ei[i]-1]; //注意指针for(i=0;i<48;i++)keytem[i]=key[lun][i]; //轮密钥Xor(kzmw,keytem,48);/*S盒置换*/for(i=0;i<8;i++){hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];lie =kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3]*2+kzmw[i*6+4];tmp[i*4+3]=sbox[i][(hang+1)*16+lie]%2;tmp[i*4+2]=(sbox[i][(hang+1)*16+lie]/2)%2;tmp[i*4+1]=(sbox[i][(hang+1)*16+lie]/4)%2;tmp[i*4]=(sbox[i][(hang+1)*16+lie]/8)%2;}for(int i=0;i<32;i++) //P置换Ri[i]=tmp[Pzh[i]-1];Xor(Ri,Li,32); //异或for(i=0;i<32;i++) //交换左右明文{Li[i]=ss[i];}}for(i=0;i<32;i++){tmp[i]=Li[i];Li[i]=Ri[i];Ri[i]=tmp[i];}for(i=0;i<64;i++)PMW[i]=MW[fp[i]-1];BitToByte(Out,PMW,64); //位到字节的转换}else //DES解密过程{for(int lun=15;lun>=0;lun--){for(i=0;i<32;i++)ss[i]=Ri[i];for(int i=0;i<48;i++) //右明文扩展置换kzmw[i]=Ri[ei[i]-1]; //注意指针for(i=0;i<48;i++)keytem[i]=key[lun][i]; //轮密钥Xor(kzmw,keytem,48);/*S盒置换*/for(i=0;i<8;i++){hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];lie =kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3]*2+kzmw[i*6+4];tmp[i*4+3]=sbox[i][(hang+1)*16+lie]%2;tmp[i*4+2]=(sbox[i][(hang+1)*16+lie]/2)%2;tmp[i*4+1]=(sbox[i][(hang+1)*16+lie]/4)%2;tmp[i*4]=(sbox[i][(hang+1)*16+lie]/8)%2;}for(i=0;i<32;i++) //P置换Ri[i]=tmp[Pzh[i]-1];Xor(Ri,Li,32); //异或for(i=0;i<32;i++) //交换左右明文{Li[i]=ss[i];}}for(i=0;i<32;i++){tmp[i]=Li[i];Li[i]=Ri[i];Ri[i]=tmp[i];}for(i=0;i<64;i++)PMW[i]=MW[fp[i]-1];BitToByte(Out,PMW,64); //位到字节的转换}}void main(){char Ki[8],jm[8],final[8];int i0;cout<<"请输入密钥（8字节）："<<endl;for(i0=0;i0<8;i0++)cin>>Ki[i0];keyfc(Ki);cout<<"请输入明文："<<endl;for(i0=0;i0<8;i0++)cin>>jm[i0];DES(final,jm,0);cout<<"加密后："<<endl;//加密for(i0=0;i0<8;i0++)cout<<final[i0];cout<<endl;cout<<"解密后："<<endl;DES(jm,final,1); //解密for(i0=0;i0<8;i0++)cout<<jm[i0];cout<<endl;}三．实例描述1.加密字母,运行结果如下:2.加密汉字,运行结果如下:。
DES算法的C语⾔实现利⽤C语⾔实现DES算法，分组密码原理过程很简单，但是在写的过程中检查了好久才发现错误原因，主要有两点：1.在加密过程16轮迭代过程中，最后⼀轮迭代运算后的结果并没有进⾏交换，即C=IP-1（R16，L16），这样做的⽬的是为了加密解密使⽤同⼀个算法2.在S盒的过程中，移位后应该加括号，否则+的优先级⾼于<<,会出错，下⾯是算法源码：1 #include "des.h"2 #include <stdio.h>3 #include <stdlib.h>45const unsigned char IP_table[64] = {658, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,760, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,862, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,964, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,1057, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,1159, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,1261, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,1363, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 714 };1516const unsigned char IPR_table[64] = {1740, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,1839, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,1938, 6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,2037, 5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,2136, 4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,2235, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,2334, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,2433, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 2525 };2627const unsigned char E_table[48] = {2832, 1, 2, 3, 4, 5,294, 5, 6, 7, 8, 9,308, 9, 10, 11, 12, 13,3112, 13, 14, 15, 16, 17,3216, 17, 18, 19, 20, 21,3320, 21, 22, 23, 24, 25,3424, 25, 26, 27, 28, 29,3528, 29, 30, 31, 32, 136 };3738const unsigned char P_table[32] = {3916, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17,401, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10,412, 8, 24, 14, 32, 27, 3, 9,4219, 13, 30, 6, 22, 11, 4, 2543 };4445const unsigned char PC1_table[56] = {4657, 49, 41, 33, 25, 17, 9,471, 58, 50, 42, 34, 26, 18,4810, 2, 59, 51, 43, 35, 27,4919, 11, 3, 60, 52, 44, 36,5063, 55, 47, 39, 31, 23, 15,517, 62, 54, 46, 38, 30, 22,5214, 6, 61, 53, 45, 37, 29,5321, 13, 5, 28, 20, 12, 454 };5556const unsigned char LOOP_table[16] = {571, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 158 };5960const unsigned char PC2_table[48] = {6114, 17, 11, 24, 1, 5,623, 28, 15, 6, 21, 10,6323, 19, 12, 4, 26, 8,6416, 7, 27, 20, 13, 2,6541, 52, 31, 37, 47, 55,6630, 40, 51, 45, 33, 48,6744, 49, 39, 56, 34, 53,6846, 42, 50, 36, 29, 3269 };7071const unsigned char sbox[8][4][16] = {72// S17314, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7,740, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8,754, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0,7615, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13,77//S27815, 1, 8, 14, 6, 11, 3, 4, 9, 7, 2, 13, 12, 0, 5, 10,793, 13, 4, 7, 15, 2, 8, 14, 12, 0, 1, 10, 6, 9, 11, 5,800, 14, 7, 11, 10, 4, 13, 1, 5, 8, 12, 6, 9, 3, 2, 15,8113, 8, 10, 1, 3, 15, 4, 2, 11, 6, 7, 12, 0, 5, 14, 9,82//S38310, 0, 9, 14, 6, 3, 15, 5, 1, 13, 12, 7, 11, 4, 2, 8,8413, 7, 0, 9, 3, 4, 6, 10, 2, 8, 5, 14, 12, 11, 15, 1,8513, 6, 4, 9, 8, 15, 3, 0, 11, 1, 2, 12, 5, 10, 14, 7,861, 10, 13, 0, 6, 9, 8, 7, 4, 15, 14, 3, 11, 5, 2, 12,87//S4887, 13, 14, 3, 0, 6, 9, 10, 1, 2, 8, 5, 11, 12, 4, 15,8913, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 3, 4, 7, 2, 12, 1, 10, 14, 9,9010, 6, 9, 0, 12, 11, 7, 13, 15, 1, 3, 14, 5, 2, 8, 4,913, 15, 0, 6, 10, 1, 13, 8, 9, 4, 5, 11, 12, 7, 2, 14,92//S5932, 12, 4, 1, 7, 10, 11, 6, 8, 5, 3, 15, 13, 0, 14, 9,9414, 11, 2, 12, 4, 7, 13, 1, 5, 0, 15, 10, 3, 9, 8, 6,954, 2, 1, 11, 10, 13, 7, 8, 15, 9, 12, 5, 6, 3, 0, 14,9611, 8, 12, 7, 1, 14, 2, 13, 6, 15, 0, 9, 10, 4, 5, 3,97//S69812, 1, 10, 15, 9, 2, 6, 8, 0, 13, 3, 4, 14, 7, 5, 11,9910, 15, 4, 2, 7, 12, 9, 5, 6, 1, 13, 14, 0, 11, 3, 8,1009, 14, 15, 5, 2, 8, 12, 3, 7, 0, 4, 10, 1, 13, 11, 6,1014, 3, 2, 12, 9, 5, 15, 10, 11, 14, 1, 7, 6, 0, 8, 13,102//S71034, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1,10413, 0, 11, 7, 4, 9, 1, 10, 14, 3, 5, 12, 2, 15, 8, 6,1051, 4, 11, 13, 12, 3, 7, 14, 10, 15, 6, 8, 0, 5, 9, 2,1066, 11, 13, 8, 1, 4, 10, 7, 9, 5, 0, 15, 14, 2, 3, 12,107//S810813, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 14, 5, 0, 12, 7,1091, 15, 13, 8, 10, 3, 7, 4, 12, 5, 6, 11, 0, 14, 9, 2,1107, 11, 4, 1, 9, 12, 14, 2, 0, 6, 10, 13, 15, 3, 5, 8,1112, 1, 14, 7, 4, 10, 8, 13, 15, 12, 9, 0, 3, 5, 6, 11112 };113114void ByteToBit(unsigned char* out, const unsigned char* in, const int bits){115for(int i=0;i<bits;i++)116out[i]=(in[i/8]>>(7-i%8))&1;117 }118119void BitToByte(unsigned char* out, const unsigned char* in, const int bits){120 memset(out, 0, (bits + 7) / 8);121for(int i=0;i<bits;i++)122out[i/8]|=in[i]<<(7-i%8);123 }124125void Transform(unsigned char* out,const unsigned char* in, const unsigned char* table, const int len){ 126 unsigned char tmp[64] = {0};127for (int i = 0; i < len; i++)128 tmp[i] = in[table[i] - 1];129 memcpy(out, tmp, len);130 }131132void RotateL(unsigned char* in, const int len, int loop){133static unsigned char tmp[64];134 memcpy(tmp, in, len);135 memcpy(in, in + loop, len - loop);136 memcpy(in + len - loop, tmp, loop);137 }138139static unsigned char subKey[16][48] = { 0 };140void setKey(const unsigned char* in){141char key[64] = { 0 };142 ByteToBit(key, in, 64);143char temp[56]={0};144 Transform(temp, key, PC1_table, 56);145for(int i=0;i<16;i++){146 RotateL(temp, 28, LOOP_table[i]);147 RotateL(temp + 28, 28, LOOP_table[i]);148 Transform(subKey[i], temp, PC2_table, 48);149 }150 }151152void xor(unsigned char* in1,const unsigned char* in2,int len){153for(int i=0;i<len;i++)154 in1[i]^=in2[i];155 }156157void sbox_exchange(unsigned char* out,const unsigned char* in){158char row, column;159for (int i = 0; i < 8; i++){160char num = 0;161 row = (in[6 * i]<<1)+ in[6 * i + 5];162 column = (in[6 * i + 1] << 3) + (in[6 * i + 2] << 2) + (in[6 * i + 3] << 1) + in[6 * i + 4]; 163 num = sbox[i][row][column];164for (int j = 0; j < 4; j++)165 {166out[4 * i + j] = (num >> (3 - j)) & 1;167 }168 }169 }170171void F_func(unsigned char* out,const unsigned char* in,unsigned char* subKey){172 unsigned char temp[48]={0};173 unsigned char res[32]={0};174 Transform(temp, in, E_table, 48);175 xor(temp,subKey,48);176 sbox_exchange(res,temp);177 Transform(out, res, P_table, 32);178 }179180void encryptDES(unsigned char* out,const unsigned char* in, const unsigned char* key){ 181 unsigned char input[64] = { 0 };182 unsigned char output[64] = { 0 };183 unsigned char tmp[64] = { 0 };184 ByteToBit(input, in, 64);185 Transform(tmp, input, IP_table, 64);186char* Li = &tmp[0], *Ri = &tmp[32];187 setKey(key);188for(int i=0;i<16;i++){189char temp[32]={0};190 memcpy(temp,Ri,32);191 F_func(Ri, Ri,subKey[i]);192 xor(Ri, Li, 32);193 memcpy(Li,temp,32);194 }195 RotateL(tmp, 64, 32);//the input is LR,output is RL196 Transform(output, tmp, IPR_table, 64);197 BitToByte(out, output,64);198 }199200void decryptDES(unsigned char* out,const unsigned char* in, const unsigned char* key){ 201 unsigned char input[64] = { 0 };202 unsigned char output[64] = { 0 };203 unsigned char tmp[64] = { 0 };204 ByteToBit(input, in, 64);205 Transform(tmp, input, IP_table, 64);206char* Li = &tmp[0], *Ri = &tmp[32];207 setKey(key);208 RotateL(tmp, 64, 32);209for (int i = 0; i < 16; i++){210char temp[32] = { 0 };211 memcpy(temp, Li, 32);212 F_func(Li, Li,subKey[15 - i]);213 xor(Li, Ri, 32);214 memcpy(Ri, temp, 32);215 }216 Transform(output, tmp, IPR_table, 64);217 BitToByte(out, output, 64);218 }。
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算法实现：java语言下可以导入org.apache前缀的类库，apache组织给出了org.apache.codec类库，将基本的加密和解密方法打包成现成方法，并且提供了DES算法必备的S盒。
所以这个实现方法会采用org.apache.codec类库，采用结合源代码的方式进行编写。
工程名为ZDESAl即DES Algorithm,下面包含两个类，DESCoder负责生成密钥，DESCoderTest负责进行密钥的左移、置换选择，扩充等操作。
下面给出DESCoder类的设计思路和源代码：import java.security.Key;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.KeyGenerator;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESKeySpec;/***DES安全编码组件*@author Hawke7*@version 1.0*/public abstract class DESCoder {/***密钥算法<br>*Java6只支持56位密钥<br>*Bouncy Castle支持64位密钥*/public static final String KEY_ALGORITHM = "DES";/***加密/解密算法/工作模式/填充方式*/public static final String CIPHER_ALGORITHM= "DES/ECB/PKCS5Padding";/***转换密钥*@param key二进制密钥*@return key二进制密钥*@throws Exception*/private static Key toKey(byte[] key) throws Exception {// 实例化DES密钥材料DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);// 实例化秘密密钥工厂SecretKeyFactory keyFactory =SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);// 生成私密密钥SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);return secretKey;}/***解密*@param data待解密数据*@param key密钥*@return byte[]解密数据*@throws Exception*/public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {// 还原密钥Key k = toKey(key);// 实例化Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);// 初始化，设置为解密模式cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);// 执行操作return cipher.doFinal(data);}/***加密*@param data待加密数据*@param key密钥*@return byte[]加密数据*@throws Exception*/public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {// 还原密钥Key k = toKey(key);// 实例化Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);// 初始化，设置为解密模式cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);// 执行操作return cipher.doFinal(data);}/***生成密钥<br>*Java6只支持56位密钥<br>*Bouncy Castle支持64位密钥<br>*@return byte[]二进制密钥*@throws Exception*/public static byte[] initKey() throws Exception {/** 实例化密钥生成器* 若要使用64位密钥注意替换* 将下述代码中的* KeyGenerator.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);* 替换为* KeyGenerator.getInstance(CIPHER_ALGORITHM, "BC");*/KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);/** 初始化密钥生成器* 若要使用64位密钥注意替换* 将下面代码kg.init(56)* 替换为kg.init(64)*/kg.init(56);// 生成私密密钥SecretKey secretKey = kg.generateKey();// 获得密钥的二进制编码形式return secretKey.getEncoded();}}首先DESCoder要定义成抽象类，因为其中全部是static静态方法toKey,toKey初始化密钥材料，并且实例化密钥工厂，因为DES算法要进行16轮迭代，所以工厂每一次都要给出不同的密钥，从而增强雪崩效应。
SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);用于生成私钥，最后return secretKey就是把私钥返回，作为这一轮的加密材料。
下面对于加密和解密分别写了一个方法，写解密方法的目的是在于验证这个DES算法实现程序的正确性。
都是将二进制数据data和key传进去，首先Key k = toKey(key);生成密钥，然后实例化Cipher对象，类的一开始定义public static final String CIPHER_ALGORITHM = "DES/ECB/PKCS5Padding"; 这个在import javax.crypto.Cipher;类中有定义。
Java6只支持56位密钥，而当密钥传进去的时候正好DES要去掉8位奇偶校验位，这些位是不重要的，所以这一缺陷对Java实现DES 并无影响。
Cipher对象进行初始化，说明密文要以DES进行加密，Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);然后cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);进行初始化，设置为加密模式，并且用生成的私钥。
最后cipher对data进行doFinal操作，就是加密或是解密，将data进行处理。
关于javax.crypto.Cipher类，源代码进行反编译后，如下：getInstance方法public static final Cipher getInstance(String s1)throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException{List list;Iterator iterator1;Object obj;list = b(s1);ArrayList arraylist = new ArrayList(list.size());r r1;for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); arraylist.add(new ServiceId("Cipher", r1.a)))r1 = (r)iterator.next();List list1 = GetInstance.getServices(arraylist);iterator1 = list1.iterator();obj = null;_L2:java.security.Provider.Service service;r r2;if (!iterator1.hasNext())break; /* Loop/switch isn't completed */service = (java.security.Provider.Service)iterator1.next();if (!SunJCE_b.b(service.getProvider()))continue; /* Loop/switch isn't completed */r2 = a(service, list);if (r2 == null)continue; /* Loop/switch isn't completed */int i1 = r2.a(service);if (i1 == 0)continue; /* Loop/switch isn't completed */if (i1 == 2)return new Cipher(null, service, iterator1, s1, list);CipherSpi cipherspi;cipherspi = (CipherSpi)service.newInstance(null);r2.a(cipherspi);return new Cipher(cipherspi, service, iterator1, s1, list);Exception exception;exception;obj = exception;if (true) goto _L2; else goto _L1_L1:throw new NoSuchAlgorithmException((new StringBuilder()).append("Cannot find any provider supporting ").append(s1).toString(), ((Throwable) (obj)));}doFinal方法：public final byte[] doFinal(byte abyte0[])throws IllegalBlockSizeException, BadPaddingException{c();if (abyte0 == null){throw new IllegalArgumentException("Null input buffer");} else{a();return c.engineDoFinal(abyte0, 0, abyte0.length);}}public static final Cipher getInstance(String s1, String s2)throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException, NoSuchPaddingException{if (s2 == null || s2.length() == 0)throw new IllegalArgumentException("Missing provider");Provider provider = Security.getProvider(s2);if (provider == null)throw new NoSuchProviderException((new StringBuilder()).append("No such provider: ").append(s2).toString());elsereturn getInstance(s1, provider);}public static final Cipher getInstance(String s1, Provider provider)throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException{Object obj;boolean flag;String s2;Iterator iterator;if (provider == null)throw new IllegalArgumentException("Missing provider");obj = null;List list = b(s1);flag = false;s2 = null;iterator = list.iterator();_L2:r r1;java.security.Provider.Service service;if (!iterator.hasNext())break; /* Loop/switch isn't completed */r1 = (r)iterator.next();service = provider.getService("Cipher", r1.a);if (service == null)continue; /* Loop/switch isn't completed */if (!flag){Exception exception = SunJCE_b.a(provider);if (exception != null){String s3 = (new StringBuilder()).append("JCE cannot authenticate the provider ").append(provider.getName()).toString();throw new SecurityException(s3, exception);}flag = true;}if (r1.b(service) == 0)continue; /* Loop/switch isn't completed */if (r1.c(service) == 0){s2 = r1.d;continue; /* Loop/switch isn't completed */}Cipher cipher;CipherSpi cipherspi = (CipherSpi)service.newInstance(null);r1.a(cipherspi);cipher = new Cipher(cipherspi, s1);cipher.b = service.getProvider();cipher.b();return cipher;Exception exception1;exception1;obj = exception1;if (true) goto _L2; else goto _L1_L1:if (obj instanceof NoSuchPaddingException)throw (NoSuchPaddingException)obj;if (s2 != null)throw new NoSuchPaddingException((new StringBuilder()).append("Padding not supported: ").append(s2).toString());elsethrow new NoSuchAlgorithmException((new StringBuilder()).append("No such algorithm: ").append(s1).toString(), ((Throwable) (obj)));}最后是DESCoder的initKey方法public static byte[] initKey() throws Exception {/** 实例化密钥生成器* 若要使用64位密钥注意替换* 将下述代码中的* KeyGenerator.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);* 替换为* KeyGenerator.getInstance(CIPHER_ALGORITHM, "BC");*/KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);/** 初始化密钥生成器* 若要使用64位密钥注意替换* 将下面代码kg.init(56)* 替换为kg.init(64)*/kg.init(56);// 生成私密密钥SecretKey secretKey = kg.generateKey();// 获得密钥的二进制编码形式return secretKey.getEncoded();}因为java6只支持56位密钥，所以init（56）下面是主类DESCoderTest,它继承了JUnit，所以运行方式也可以用JUnit方式import static org.junit.Assert.*;import java.io.IOException;import mons.codec.binary.Base64;import org.junit.Test;/***DES安全编码组件试验*@author hawke7*@version 1.0*/public class DESCoderTest {/***测试*@throws Exception*/@Testpublic final void test() throws Exception {String inputStr = "密码学";byte[] inputData = inputStr.getBytes();System.err.println("原文:\t" + inputStr);// 初始化密钥byte[] key = DESCoder.initKey();//此插件mons.codec是1.3.0版的，已经没有encodeBase64String方法了System.err.println("密钥:\t" + Base64.encodeBase64String(key));// 加密inputData = DESCoder.encrypt(inputData, key);System.err.println("加密后:\t" +Base64.encodeBase64String(inputData));// 解密byte[] outputData = DESCoder.decrypt(inputData, key);String outputStr = new String(outputData);System.err.println("解密后:\t" + outputStr);// 校验assertEquals(inputStr, outputStr);}//main函数public static void main(String[] args) throws Exception{ DESCoderTest dct = new DESCoderTest();try{dct.test();}catch(IOException e) {System.err.println("IOException: Type Error");}}}将类库Base64加进来，这样可以进行encodeBase64String操作，操作的源代码反编译如下：public static String encodeBase64String(byte binaryData[]){return StringUtils.newStringUtf8(encodeBase64(binaryData, false));}这是类Base64中的方法，对密钥进行分割和移位以及扩充位操作，从而做好准备与明文进行处理，这个方法的作用很明显是因为之前一直用org.apache.codec的1.3.0版本，老版本里面没有这个方法，只有encodeBase64(),而这个方法只会对密钥进行分割而不会移位，密钥初始化的时候也不会通过散列函数进行随机处理，所以不管明文怎样变化，密钥总是一样的，这样就缺乏了雪崩效应，从而不是一个完善的DES算法的实现，后来apache在官网上找到了最新的codec1.5.0版本，这个版本里面有了上述的encodeBase64String方法，对数据的处理也更加有利。
