des奇偶校验数据转换算法

des算法的产生过程及具体计算步骤DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，由IBM公司于20世纪70年代初开发。

它是最广泛使用的加密算法之一，已经被广泛应用在各种领域中，包括金融交易、电子邮件、VPN等。

DES算法的产生过程可以分为以下几个步骤：1. 密钥生成——DES算法使用56位的密钥，其中包括8位的奇偶校验位。

首先，需要从用户输入的密钥中移除奇偶校验位，并通过将其转换为64位二进制形式来扩充密钥。

2. 初始置换——使用初始置换表（IP表）将64位的明文块进行置换，将其分为左右两个32位的块，作为下一步的输入。

3. 迭代过程——DES算法使用了16轮的迭代过程，每一轮包括以下步骤：a. 扩展置换——使用扩展置换表（E表）将右侧的32位块扩展为48位。

这样可以保证每轮迭代都有一定程度的扩散性。

b. 密钥加密——使用子密钥将扩展后的右侧32位块与左侧32位块进行异或运算。

c. S盒代换——将异或运算结果分为8个6位的块，并使用S盒对每个块进行代换。

DES算法使用了8个不同的S盒，每个S盒有4行16列，用于将输入的6位块映射为4位的输出。

d. P盒置换——将代换结果通过一个置换表（P表）进行置换，从而得到32位的输出。

e. 左右交换——将上一步的右侧32位块与上一轮的左侧32位块进行交换，作为下一轮迭代的输入。

4. 逆初始置换——使用逆初始置换表（IP^-1表）将16轮迭代后的结果进行逆置换，得到最终的加密结果。

DES算法的计算步骤如下：1. 输入明文和密钥，将明文和密钥都转换为二进制形式。

2. 执行初始置换，将64位的明文块转换为两个32位的块（左侧和右侧）。

3. 进入迭代过程，执行16轮的迭代。

每轮迭代都包括扩展置换、密钥加密、S盒代换、P盒置换和左右交换。

4. 执行逆初始置换，将16轮迭代后的结果转换回64位的密文块。

5. 输出加密结果。

DES算法的具体计算步骤请参考下面的内容：1. 密钥生成：- 输入密钥，移除奇偶校验位。

DES算法的介绍和实现(上)作者:西安吴真下载本文配套源代码(DES算法文件加密工具)请到本站下载中心-》高级编程一.DES算法介绍DES(Data Encryption Standard)算法，于1977年得到美国政府的正式许可，是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。

虽然56位密钥的DES算法已经风光不在,而且常有用Des加密的明文被破译的报道,但是了解一下昔日美国的标准加密算法总是有益的,而且目前DES算法得到了广泛的应用,在某些场合,她仍然发挥着余热^_^.1.1密钥生成1.1.1取得密钥从用户处取得一个64位(本文如未特指，均指二进制位))长的密码key,去除64位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作为有效输入密钥.1.1.2等分密钥表1.5749413325179158504234261810259514335271911360504436表2.6555473931231576254463830221466153453729211352820124把在1.1.1步中生成的56位输入密钥分成均等的A,B两部分,每部分为28位,参照表1和表2把输入密钥的位值填入相应的位置.按照表1所示A的第一位为输入的64位密钥的第57位，A的第2位为64位密钥的第49位，...，依此类推，A的最后一位最后一位是64位密钥的第36位。

1.1.3密钥移位表3.i12345678ǿ11222222i910111213141516ǿ12222221DES算法的密钥是经过16次迭代得到一组密钥的,把在1.1.2步中生成的A,B视为迭代的起始密钥,表3显示在第i次迭代时密钥循环左移的位数.比如在第1次迭代时密钥循环左移1位,第3次迭代时密钥循环左移2位.第9次迭代时密钥循环左移1位,第14次迭代时密钥循环左移2位.第一次迭代:A(1)=ǿ(1)AB(1)=ǿ(1)B第i次迭代:A(i)=ǿ(i)A(i-1)B(i)=ǿ(i)B(i-1)1.1.4密钥的选取表4.1417112415328156211023191242681672720132415231374755304051453348444939563453464250362932在1.1.3步中第i次迭代生成的两个28位长的密钥为把合并按照表4所示k的第一位为56位密钥的第14位，k的第2位为56位密钥的第17位，...，依此类推，k的最后一位最后一位是56位密钥的第32位。

DES算法理论本世纪五十年代以来，密码学研究领域出现了最具代表性的两大成就。

其中之一就是1971年美国学者塔奇曼（Tuchman）和麦耶（Meyer）根据信息论创始人香农（Shannon）提出的“多重加密有效性理论”创立的，后于1977年由美国国家标准局颁布的数据加密标准。

DES密码实际上是Lucifer密码的进一步发展。

它是一种采用传统加密方法的区组密码。

它的算法是对称的，既可用于加密又可用于解密。

美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。

加密算法要达到的目的通常称为DES密码算法要求主要为以下四点：提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改；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。

1977年1月，美国****颁布：采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准（DES枣Data Encryption Standard）。

目前在这里，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。

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。

DES算法是这样工作的：如Mode为加密，则用Key 去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）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（64位）作为DES的输出结果。

数据加密标准DES1977年1月，美国政府将IBM研制的一种乘积密码宣布为国家的数据加密标准。

这个标准的确立刺激了很大一批厂商去实现加密算法的硬件化，以提高处理速度。

这种密码术的核心是乘积变换，在硬件产业中常常简称为DES（Data Encryption Standard）。

这样一来，由于可以得到便宜高速的硬件，所以反过来也鼓励了许多其他用户采纳DES。

1．DES算法描述现在我们来说明DES算法，它的过程如图9－2所示。

对明文按64位分组，每组明文经初始排列（第1步），通过子密钥K1--K16进行16次乘积变换（第2步），再通过最终排列（第3步）得到64位密文。

图9-2 DES算法过程图16次乘积变换的目的是使明文增大其混乱性和扩散性，使得输出不残存统计规律，使破译者不能从反向推算出密钥。

第1步：初始排列（IP）IP（Initial Permutation）取排数据的方法如表9-2所示，其中的数据表示明文的位标（1~64）。

例如，58指该组明文中的第58位，50指该组明文中的第50位，其他类推。

第l步初始排列的目的是将明文的顺序打乱。

表9－2 初始排列法（IP）[例12-1]明文X=0123456789ABCDEF（十六进制形式），写成二进制形式，共64位：X=0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111经过初始排列（IP）后，结果变成：1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111 1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010即写成十六进制形式是：CC00CCFFFOAAFOAA。

第2步：乘积变换把通过第1步得出的64位一分为二，用L0表示前32位，R0表示后32位，那么在上例中有：L0＝CC00CCFF R0＝FOAAFOAA其16次乘积变换的过程可以用图9－3表示。

DES算法DES(Data Encryption Standard)是在1970年代中期由美国IBM公司发展出来的，且被美国国家标准局公布为数据加密标准的一种分组加密法。

DES属于分组加密法，而分组加密法就是对一定大小的明文或密文来做加密或解密动作。

在这个加密系统中，其每次加密或解密的分组大小均为64位，所以DES没有密码扩充问题。

对明文做分组切割时，可能最后一个分组会小于64位，此时要在此分组之后附加“0”位。

另一方面，DES所用的加密或解密密钥也是64位大小，但因其中以8个位是用来做奇偶校验，所以64位中真正起密钥作用的只有56位。

加密与解密所使用的算法除了子密钥的顺序不同之外，其他部分则是完全相同的。

Des算法的原理：Des算法的入口参数有3个：Key,，Data和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为，是要被加密或解密的数据。

Mode为Des的工作方式由两种：加密或解密。

如Mode为加密，则用key把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为 Des 的输出结果；若Mode为解密，则用key把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为Des的输出结果算法实现步骤实现加密需要3个步骤。

第一步：变换明文。

对给定的64位的明文x.,首先通过一个置换IP表来重新排列x.,从而构造出64位的x0, x0=IP(x)=L0R0,其中L0表示x0的前32位，R0表示x0的后32位。

第二步：按照规则迭代。

规则为：L i=R i-1R i=L i⊕f(R i-1, K i) (i=1,2,3, (16)经过第1步变换已经得到L0和R0的值，其中符号⊕表示数学运算“异或”，f表示一种置换，由s盒置换构成，K i是一些由密钥编排函数产生的比特块。

F和K i将在后面介绍。

第三步：对L16R16利用IP-1作逆置换，就得到了密文y0加密过程。

对称加密算法之DES介绍DES(Data Encryption Standard)是分组对称密码算法。

DES采用了64位的分组长度和56位的密钥长度，它将64位的输入经过一系列变换得到64位的输出。

解密则使用了相同的步骤和相同的密钥。

DES的密钥长度为64位，由于第n*8(n=1,2,…8)是校验位，因此实际参与加密的长度为56位，密钥空间含有2^56个密钥。

DES算法利用多次组合替代算法和换位算法，分散和错乱的相互作用，把明文编制成密码强度很高的密文，它的加密和解密用的是同一算法。

DES算法，是一种乘积密码，其在算法结构上主要采用了置换、代替、模二相加等函数，通过轮函数迭代的方式来进行计算和工作。

DES算法也会使用到数据置换技术，主要有初始置换IP和逆初始置换IP^-1两种类型。

DES算法使用置换运算的目的是将原始明文的所有格式及所有数据全部打乱重排。

而在轮加密函数中，即将数据全部打乱重排，同时在数据格式方面，将原有的32位数据格式，扩展成为48位数据格式，目的是为了满足S盒组对数据长度和数据格式规范的要求。

一组数据信息经过一系列的非线性变换以后，很难从中推导出其计算的过程和使用的非线性组合；但是如果这组数据信息使用的是线性变换，计算就容易的多。

在DES算法中，属于非线性变换的计算过程只有S盒，其余的数据计算和变换都是属于线性变换，所以DES算法安全的关键在于S盒的安全强度。

此外，S盒和置换IP相互配合，形成了很强的抗差分攻击和抗线性攻击能力，其中抗差分攻击能力更强一些。

DES算法是一种分组加密机制，将明文分成N个组，然后对各个组进行加密，形成各自的密文，最后把所有的分组密文进行合并，形成最终的密文。

DES加密是对每个分组进行加密，所以输入的参数为分组明文和密钥，明文分组需要置换和迭代，密钥也需要置换和循环移位。

在初始置换IP中，根据一张8*8的置换表，将64位的明文打乱、打杂，从而提高加密的强度；再经过16次的迭代运算，在这些迭代运算中，要运用到子密钥；每组形成的初始密文，再次经过初始逆置换IP^-1，它是初始置换的逆运算，最后得到分组的最终密文。

DES算法实现过程分析来源：中国论文下载中心 [ 03-03-18 14:30:00 ] 作者：本站会员编辑：丢oO丢oO1. 处理密钥:1.1 从用户处获得64位密钥.(每第8位为校验位,为使密钥有正确的奇偶校验,每个密钥要有奇数个”1”位.(本文如未特指，均指二进制位)1.2 具体过程:1.2.1 对密钥实施变换,使得变换以后的密钥的各个位与原密钥位对应关系如下表所示:表一为忽略校验位以后情况1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 2857 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 3629 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 5663 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 41.2.2 把变换后的密钥等分成两部分,前28位记为C[0], 后28位记为D[0].1.2.3 计算子密钥(共16个)，从i=1开始。

1.2.3.1 分别对C[i-1],D[i-1]作循环左移来生成C[i],D[i].(共16次)。

每次循环左移位数如下表所示：循环次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16左移位数1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 11.2.3.2 串联C[i],D[i]，得到一个56位数，然后对此数作如下变换以产生48位子密钥K[i]。

变换过程如下：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2414 17 11 24 1 5 3 28 15 6 21 10 23 19 12 4 26 8 16 7 27 20 13 225 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 4841 52 31 37 47 55 30 40 51 45 33 48 44 49 39 56 34 53 46 42 50 36 29 321.2.3.3 按以上方法计算出16个子密钥。

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。

DES算法的实现及安全性分析DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，用于加密和解密数据。

DES是一种块加密算法，将输入数据分成64位的块进行加密，输出64位的密文。

DES算法使用一个64位的密钥来加密和解密数据，这个密钥包含56位的有效位和8位的奇偶校验位。

在DES算法中，加密和解密使用相同的密钥。

1.原始数据处理：如果数据长度不是64位的倍数，需要进行填充操作，通常使用0填充。

2.密钥生成：根据输入密钥，生成加密和解密使用的子密钥。

DES算法使用56位的原始密钥生成16个48位的子密钥，每个子密钥用于单个加密轮次。

3.初始置换：将64位输入数据按照DES算法的规则进行初始置换。

4.16轮加密：将初始置换后的数据分为左右两部分，每一轮使用一轮加密函数对左半部分进行处理，并将结果与右半部分异或，然后将左右部分交换。

5.逆初始置换：经过16轮加密后的数据进行逆初始置换，得到加密后的64位密文。

6.解密：将加密后的密文按照相反的顺序使用16轮解密函数进行解密处理，得到解密后的原始数据。

DES算法的安全性主要基于密钥长度和算法结构。

DES密钥长度较短，只有56位有效位，因此在今天的计算能力下，使用穷举法破解DES密码是可行的。

此外，DES算法的结构已经被一些攻击方法所破解，例如差分攻击和线性攻击。

为了解决DES算法的安全性问题，目前使用更加安全和强大的替代算法，例如AES（Advanced Encryption Standard）算法。

AES算法使用128位、192位或256位的密钥长度，提供了更高的安全性。

AES已经成为目前最广泛使用的对称加密算法之一总的来说，DES算法在当今的环境中已经不够安全，因为其密钥长度较短，结构容易受到攻击。

建议在实际应用中使用更加安全的替代算法，如AES算法。

如果有特殊需求要使用DES算法，可以考虑使用3DES （Triple DES）算法，即对数据进行三次DES加密。

DES算法详解简介 DES（Data Encryption Standard）数据加密标准。

DES是有IBM公司研制的⼀种对称加密算法，美国国家标准局于1977年公布把它作为⾮机要部门使⽤的数据加密标准。

DES是⼀个分组加密算法，就是将明⽂分组进⾏加密，每次按顺序取明⽂⼀部分，⼀个典型的DES以64位为分组，加密解密⽤算法相同。

它的密钥长度为56位，因为每组第8位是⽤来做奇偶校验，密钥可以是任意56位的数，保密性依赖于密钥。

概念 1、密钥：8个字节共64位的⼯作密钥（决定保密性能） 2、明⽂：8个字节共64位的需要被加密的数据 3、密⽂：8个字节共64位的需要被解密的数据加解密过程加密 1、明⽂数据分组，64位⼀组。

2、对每组数据进⾏初始置换。

即将输⼊的64位明⽂的第1位置换到第40位，第2位置换到第8位，第3位置换到第48位。

以此类推，最后⼀位是原来的第7位。

置换规则是规定的。

L0(Left)是置换后的数据的前32位，R0(Right)是置换后的数据的后32位； 具体置换规则有四步： 第⼀步：将明⽂数据转换为16*4的⼆维数组，形成⼀个数据空间。

第⼆步：数据左右对分，变成两个16*2的⼆维数组，然后每个数组各⾃都需要这样操作：从下往上，每两⾏形成⼀⾏数据。

分别得到两个8*4的⼆维数组。

第三步：新建⼀个16*4的⼆维数组（strNew1[16][4]），数组上半部分空间的数据存储左边数据块置换的结果，下半部分存储右边数据库置换的结果。

最后⼀步：把整个（strNew1[16][4]）16*4的⼆维数组数据空间的按列进⾏置换到新的⼆维数组（strNew2[16][4]）： 数组strNew1第2列放到数组strNew2第1列的位置； 数组strNew1第4列放到数组strNew2第2列的位置； 数组strNew1第1列放到数组strNew2第3列的位置； 数组strNew1第3列放到数组strNew2第4列的位置； 数组strNew2就是我们初始置换的结果。