密码学3DESC++实现

IPSec加密算法：了解DES、3DES、AES等常用方法随着信息技术的发展，网络安全问题日益凸显，尤其是在数据传输过程中，加密算法的重要性不容忽视。

IPSec（Internet Protocol Security）作为一种网络层安全协议，为数据传输提供了保密性、完整性和身份验证等保障。

而在IPSec中，加密算法则是实现这些保护功能的核心。

一、对称加密算法之DES最早应用于IPSec协议的加密算法是DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）。

DES采用对称加密的方式，即发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密。

DES的密钥长度为56位，明文的块长度为64位。

然而，随着计算机技术的进步，DES的密钥长度过短，易受到暴力破解的攻击。

为了增强安全性，人们对DES进行了改进，产生了3DES算法。

二、对称加密算法之3DES3DES（Triple Data Encryption Algorithm，三重数据加密算法）是对DES的改进版本。

它通过对明文进行三次加密，使用不同的密钥，提高了加密强度。

3DES的密钥长度可以为112位或168位，相对于DES来说更加安全。

尽管3DES在安全性上有所提升，但由于其运算速度相对较慢，逐渐被更加高效的加密算法所取代。

其中，AES成为了现代互联网传输中广泛应用的加密算法。

三、对称加密算法之AESAES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是一种对称加密算法，也是目前应用最为广泛的加密算法。

AES使用的密钥长度可以为128位、192位或256位，提供了更高的安全性。

与DES和3DES相比，AES在加密速度和安全性上都有较大的提升。

这得益于AES采用的分组加密方式，将明文分成多个固定长度的块，通过不同的加密运算来实现加密过程。

由于AES的运算速度快，安全性强，因此被广泛应用在数据传输、存储介质加密以及云计算等领域。

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。

3des原理3DES（Triple Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它是DES算法的一个加强版本。

DES算法由IBM研发并于1977年正式发布，但随着计算机技术的发展，DES算法的密钥长度为56位已经不足以提供足够的安全性。

因此，为了增强DES算法的安全性，人们提出了3DES算法。

3DES算法的原理是通过将数据进行三次DES加密来实现加密过程。

具体而言，将明文分成64位的数据块，并使用一个128位（或192位）的密钥进行加密。

首先，将明文通过第一个密钥进行加密，得到中间结果；然后，将中间结果通过第二个密钥进行解密；最后，将解密后的结果再次通过第三个密钥进行加密，得到最终的密文。

解密过程与加密过程相反，即先使用第三个密钥进行解密，再使用第二个密钥进行加密，最后使用第一个密钥进行解密。

3DES算法的安全性主要来自于其密钥长度的增加。

由于3DES使用了三个不同的密钥，因此密钥空间变得非常大，即128位密钥长度的3DES算法有2^128种可能的密钥组合，这极大地增加了破解的难度。

而且，即使是已经破解了DES算法的攻击方法，也无法直接应用于3DES算法，因为3DES算法中的密钥长度更长。

然而，3DES算法也存在一些问题。

首先，由于3DES算法的加密过程需要进行三次DES运算，因此速度较慢，对于大量数据的加密处理可能会影响系统性能。

其次，由于3DES算法的密钥长度较长，密钥管理变得更加困难，容易出现密钥泄露或丢失的情况。

此外，随着计算机技术的发展，一些更加高效的加密算法如AES （Advanced Encryption Standard）已经取代了3DES算法成为更常用的加密算法。

3DES算法作为DES算法的加强版本，在一定程度上增强了数据的安全性。

通过使用三个不同的密钥进行加密和解密，3DES算法大大增加了破解的难度，提高了数据的保密性。

然而，由于其运算速度较慢和密钥管理的困难，人们逐渐转向使用更加高效和安全的加密算法。

3DES加密算法3DES加密算法使⽤原因最近和某财务系统对接，上传相关数据需要使⽤3DES加密传输json格式数据。

给定加密算法“请求报⽂”字段需要使⽤3DES加密，加密⽅式为DES/CBC，输出BASE64编码格式，密钥由服务⽅通过其他⽅式分配。

key="XXXX";XXXX为32位（含⼤⼩写字母A-Z,a-z，数字0-9）mode = CipherMode.CBC; 加密模式CBCiv = "12345678" 偏移量实际代码import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.Closeable;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.security.SecureRandom;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;import rmix.base64.BASE64Decoder;import rmix.base64.BASE64Encoder;public class EncryptUtils {/*** 3DES加密** @param srcData，加密字符串* @return* @throws Exception*///key 由对⽅给定，不唯⼀public static final String PASSWORD_CRYPT_KEY = "SYzUP43duk0KWBc4X1KI4Sqs";//iv偏移量由对⽅给定，不唯⼀public static final String PASSWORD_IV = "12345678";public static String desEncrypt(String srcData)throws Exception {//强随机数⽣成器SecureRandom sr = new SecureRandom();//调⽤给定32位keyDESedeKeySpec dks = new DESedeKeySpec(PASSWORD_CRYPT_KEY.getBytes());//获取keyfactory 3DES输⼊值为DESedeSecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DESede");//由keyfactory⽣产出securekeySecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks);//设置模式为CBC PKCS5Padding和PKCS7Padding 没发现区别且参数中只有PKCS5Padding可以调⽤Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");//偏移量对象IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(PASSWORD_IV.getBytes());//初始化加密⽅法cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, iv, sr);byte[] doFinal = cipher.doFinal(srcData.getBytes());//由加密⽅法返回的是byte[] 数组我这⾥输出⽅式为BASE64 需要格式化//hex格式化需要⽤以下代码 apache 下的格式化⽅法//return new String(Hex.encodeHex(cipher.doFinal(str.getBytes())));return new String(encode(doFinal));}public static void main(String[] args) {try {String aa = desEncrypt("{\"ywlx\":\"PJFS\",\"ywnm\":\"190390000011\"}");System.out.println(aa + "结束");} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}/*** byte数组转换为 Base64字符串*/public static String encode(byte[] data) {return new BASE64Encoder().encode(data);}/*** Base64字符串转换为 byte数组*/public static byte[] decode(String base64) {try {return new BASE64Decoder().decodeBuffer(base64);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return new byte[0];}/*** 把⽂件内容编码为 Base64字符串, 只能编码⼩⽂件（例如⽂本、图⽚等） */public static String encodeFile(File file) throws Exception {InputStream in = null;ByteArrayOutputStream bytesOut = null;try {in = new FileInputStream(file);bytesOut = new ByteArrayOutputStream((int) file.length());byte[] buf = new byte[1024];int len = -1;while ((len = in.read(buf)) != -1) {bytesOut.write(buf, 0, len);}bytesOut.flush();return encode(bytesOut.toByteArray());} finally {close(in);close(bytesOut);}}private static void close(Closeable c) {if (c != null) {try {c.close();} catch (IOException e) {// nothing}}}}。

1概述互联网的高速发展与迅速普及，给人们生活带来了很多便利，比如丰富人们的交流方式、提供海量数据等。

享受着各种好处的同时，也面临着诸多挑战：过度依赖网络、网络犯罪率增大，以及信息的泄露、假冒。

因此，信息安全越来越受到人们的重视。

经过多年的发展，信息安全技术已从最初的加密技术发展到如今的隐藏技术。

但在实际应用过程中，简单的隐藏算法容易受到入侵者的攻击，提取有用信息的难度较低。

所以，为了使信息的传输更安全和隐蔽，在信息隐藏操作之前，需要将保密信息根据特定规则被加密，然后隐藏在传输载体中进行传输。

利用这种加密传输方法，即使入侵者在载波中提取信息，也难以区分加密之前内容，从而能有效保护有用信息。

互联网上的数据很容易被篡改。

任何人都可以通过网络轻松获取其他人的信息，特别是通过普通PC 机获取图像、音乐、动画等。

因此，保护网络数据，尤其是图像数据，成为了一项非常紧迫和关键的任务。

图像数据加密技术的难度高在于，相比文本数据，数据样本多、冗余度高、像素邻域内相关性强等特点被用于描述图像数据，因此图像在加密时效率低、可逆性弱，除此之外，入侵者还可以基于图像数据样本量进行分析。

图像数据的加密解密规则是，将图像数据以明文的身份被保存下来，设置密钥，通过加密算法实现加密，完成传输后，使用对应的解密算法对传输后的数据进行解密，得到结果，实现安全传输。

2理论基础2.1Base64在计算机中任何数据都是按A SCII 码存储的，而A SCII 码的128～255之间的值是不可见字符。

而在网络上交换数据时，从A 到B ，通常有多个路由设备。

由于不同设备处理字符的方式不同，这些不可见字符可能处理不当，不利于传输。

所以就先把数据通过Base64编码方式，变为常规可见的字符，大大降低了由于网络传输通过不同设备处理引起的误差。

Base64编码是基于64个字符A -Z,a-z ，0-9，+，/的编码方式，因为2的6次方正好为64，所以就用6bit 就可以表示出64个字符，eg:000000对应A ，000001对应B 。

IPSec加密算法：了解DES、3DES、AES等常用方法随着互联网的发展，数据的安全性成为了一项十分重要的议题。

在数据传输过程中，确保数据的机密性和完整性是至关重要的。

为了实现这一目的，各种加密算法被提出并广泛应用。

本文将介绍几种常用的加密算法，包括DES、3DES和AES，以帮助读者了解IPSec加密算法。

一、对称密钥加密算法对称密钥加密算法使用相同的密钥对数据进行加密和解密。

其中最经典的算法之一是DES（Data Encryption Standard）。

DES使用56位密钥对数据进行加密，每64位明文被切分为8个8位的块，通过16个不同的循环进行加密和解密。

尽管DES在过去数十年中广泛使用，但由于其密钥长度较短，易于暴力破解，因此现在已经不再推荐使用。

为了加强DES的安全性，3DES（Triple Data Encryption Standard）于1999年被提出。

3DES使用三个不同的密钥对数据进行加密，每个密钥长度为56位，因此总密钥长度为168位。

由于密钥长度的增加，3DES的安全性得到了提高，但同时也带来了计算开销的增加。

二、高级加密标准（AES）AES是目前应用最广泛的对称密钥加密算法之一。

它在2001年被美国政府确定为新的数据加密标准，可用于保护各种敏感数据。

AES支持不同长度的密钥，包括128位、192位和256位等。

更长的密钥长度意味着更高的安全性，但同时也会增加加密和解密的计算开销。

AES算法使用一系列的轮函数来进行密钥扩展和数据变换。

它将明文划分为块，并使用多个循环执行变换操作，包括字节代替、行位移、列混淆和轮密钥加等操作。

通过这些操作的迭代运算，AES能够提供较高的安全性和较快的加密速度。

除了对称密钥加密算法外，还存在非对称密钥加密算法，如RSA和椭圆曲线加密算法。

非对称密钥加密算法使用一对密钥，包括公钥和私钥，用于加密和解密数据。

这些算法通常用于密钥交换和数字签名等应用。

C#实现3Des加密解密3Des对每个数据块进⾏了三次的DES加密算法，是DES的⼀个更安全的变形。

⽐起最初的DES，3DES更为安全。

都是感觉⼀⽬了然的摘过来。

下⾯是加密解密的源码。

ECB模式的。

1public class _3DESEncrypt2 {34public static string Encrypt3DES(string a_strString, string a_strKey)5 {6 TripleDESCryptoServiceProvider DES = new TripleDESCryptoServiceProvider();7 DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(a_strKey, "md5").Substring(0, 24));8 DES.Mode = CipherMode.ECB;9 ICryptoTransform DESEncrypt = DES.CreateEncryptor();10byte[] Buffer = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(a_strString);11return Convert.ToBase64String(DESEncrypt.TransformFinalBlock(Buffer, 0, Buffer.Length));12 }1314public static string Decrypt3DES(string a_strString, string a_strKey)15 {16 TripleDESCryptoServiceProvider DES = new TripleDESCryptoServiceProvider();17 DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(a_strKey, "md5").Substring(0, 24));18 DES.Mode = CipherMode.ECB;19 DES.Padding = System.Security.Cryptography.PaddingMode.PKCS7;20 ICryptoTransform DESDecrypt = DES.CreateDecryptor();21string result = "";22try23 {24byte[] Buffer = Convert.FromBase64String(a_strString);2526 result = ASCIIEncoding.ASCII.GetString(DESDecrypt.TransformFinalBlock(Buffer, 0, Buffer.Length));2728//MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(Buffer);29//CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt,30// DES.CreateDecryptor(DES.Key, DES.IV),31// CryptoStreamMode.Read);3233//// Create buffer to hold the decrypted data.34//byte[] fromEncrypt = new byte[Buffer.Length];3536//// Read the decrypted data out of the crypto stream37//// and place it into the temporary buffer.38//csDecrypt.Read(fromEncrypt, 0, fromEncrypt.Length);39//result = System.Text.Encoding.Default.GetString(fromEncrypt);40 }41catch (Exception e)42 {43 }44return result;4546 }47 }⾥⾯加解密都是在DES的基础上实现、区别在于3Des的Key值是24位、DES⽽是8位。

des 3des加密原理D E S (D a t a E n c r y p t i o n S t a n d a r d)是一种对称加密算法，广泛应用于信息安全领域。

然而，由于D E S加密算法使用56位密钥，密钥空间相对较小，易受到暴力破解攻击。

为了提高安全性，人们开发了3D E S（T r i p l e D a t a E n c r y p t i o nS t a n d a r d）算法。

本文将详细介绍3D E S的原理与工作流程。

1.3D E S的概述3D E S算法是DE S算法的增强版，它使用3个56位密钥对数据进行加密。

因此，3D E S的密钥长度为168位，相对于D E S的56位密钥，安全性大幅提升。

3D E S采用了多次D E S算法的级联作用，分为两个步骤：加密和解密。

在加密阶段，明文会经过三次D E S算法，每次使用一个不同的密钥，最后生成密文。

在解密阶段，密文通过三次D E S算法逆向操作，使用相同的密钥，得到原始的明文。

2.3D E S加密过程（1）密钥生成在3D E S加密过程中，首先需要生成三个56位的密钥。

可以使用随机数生成器生成密钥，或者通过密钥管理系统分发密钥。

（2）初始置换（I n i t i a l P e r m u t a t i o n）在加密前，明文需要经过初始置换I P（I n i t i a l P e r m u t a t i o n）。

该置换步骤根据一个预定义的置换表，将明文重新排序。

这一步骤不仅加强了数据的混淆性，还增加了密码分析的难度。

（3）加密轮（E n c r y p t i o n R o u n d s）在3D E S加密过程中，明文会经过16个加密轮。

每个加密轮都使用一个不同的子密钥对数据进行处理。

具体过程如下：-通过子密钥生成算法，生成每个加密轮所需的子密钥。

子密钥的生成是3D E S算法的核心步骤，它通过密钥编排算法将三个56位的主密钥扩展为48位的子密钥。

基于3DES-ECC算法的网络信息加密研究张祎江【摘要】为了加强网络信息安全,提高网络信息加密的安全性,运用3DE及ECC共同完成网络信息数据加密。

首先,对3DES算法进行简单分析,它采用168位的随机密钥生成密文,接着从数学模型和算法设计两个方面对ECC算法进行详细分析;最后进行实例仿真,采用MFC编写C++程序,完成对网络信息的3DES-ECC算法加密,实验证明,采用该算法对网络信息加密,有较高的安全性,具有一定的研究价值。

【期刊名称】《网络安全技术与应用》【年(卷),期】2014()4【总页数】4页(P229-231)【关键词】网络信息加密;3DES;椭圆加密算法【作者】张祎江【作者单位】绍兴文理学院元培学院【正文语种】中文【中图分类】TP393.08伴随经济发展、科技创新，现在已经形成了以计算机为基础、以互联网络为支撑的信息技术，在迅猛发展与广泛应用的背景下，不仅改变了人们的生活方式，也促进了众多领域的革新。

比如，电子商务的出现、网络购物的风靡、工业4.0的出现等，都冲击着人类传统的思维方式与认知理念，也给人类的生存形态带来了众多改变。

然而，在知识经济的发展、计算机技术的广泛应用背景下，也存在诸如病毒侵害、黑客攻击、利用网络进行违法犯罪行为等安全问题。

所以，需要对这些安全问题加以分析研究，并找出一些具体的解决办法。

3DES加密机制，主要是针对不同的数据模块实现DES迭代加密，共3次。

它主要是通过置换、异或、代换、移位四种运算，按照192位安全密钥进行加密，其中168位有效。

加密的过程主要是；解密过程是。

与传统的DES加密技术相比，它更具优势，因为在传统的加密过程中，采用64位密钥，其中56位有效，对抗能力不及3DES，而且在加密速度方面3DES更具有优势；尤其是在算法方面，更为简单。

但是，在缺陷方面，3DES加密与解密时，密钥相同，所以，密钥泄露风险比较高。

因此，在具体的应用中，就需要增加密钥管理，相对复杂。

基于单片机的实时3DES加密算法的实现
郑磊;易波
【期刊名称】《微处理机》
【年(卷),期】2000(000)003
【摘要】首先简要介绍了3DES加密算法,接着给出了用单片机来实时实现该算法时为了提高运算速度而采用的两种方法,并给出了实际测试结果.
【总页数】3页(P40-42)
【作者】郑磊;易波
【作者单位】国防科技大学电子工程学院,长沙,410073;国防科技大学电子工程学院,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于FPGA的DES/3DES加密算法高速实现的研究 [J], 杨伟
2.一种基于FPGA的3DES加密算法实现 [J], 任芳;杨承睿;陈雷华
3.一种基于KEELOQ的改进加密算法及其在单片机中的实现技术 [J], 董辉;卢建刚
4.基于ARM的3DES加密算法实现 [J], 刘建华;赵小强;李晶
5.基于FPGA的3DES加密算法高速实现 [J], 邵金祥;何志敏
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3DES——密码学实验报告实验报告【实验名称】DES单步加密实验姓名：学号：班级：⽇期：9⽉29⽇【实验⽬的】1.掌握DES算法的基本原理2.了解DES算法的详细步骤【实验环境】1.本试验需要密码教学实验系统的⽀持2.操作系统为Windows 2000或者Windows XP【实验内容】1.掌握DES算法的原理及过程2.完成DES密钥扩展运算3.完成DES数据加密运算【实验步骤】1.打开“DES理论学习”，掌握DES算法的加解密原理；2.打开“DES算法流程”，开始DES单步加密实验，如图10-1；3.选择密钥输⼊为ASCII码或⼗六进制码模式，输⼊密钥；若为ASCII码模式，则输⼊8个字符的ASCII码；若为⼗六进制码模式，则输⼊16个字符的⼗六进制码（0～9，a～f，A～F）；4.点击“⽐特流”按钮，将输⼊的密钥转化为64位⽐特流；5.点击“置换选择I”按钮，完成置换选择I运算，得到56bit有效密钥位，并分为左右两部分，各28bit；6.点击C0下的“循环左移”按钮，对C0进⾏循环左移运算；7.点击D0下的“循环左移”按钮，对D0进⾏循环左移运算；8.点击“选择置换II”按钮，得到扩展⼦密钥K1；9.进⼊第⼆部分——加密，选择加密输⼊为ASCII码或⼗六进制码模式，输⼊明⽂；若为ASCII码模式，则输⼊8个字符的ASCII码；若为⼗六进制码模式，则输⼊16个字符的⼗六进制码（0～9，a～f，A～F）；10.点击“⽐特流”按钮，将输⼊明⽂转化为64位⽐特流；11.点击“初始IP置换”按钮，将64bit明⽂进⾏IP置换运算，得到左右两部分，各32bit；12.点击“选择运算E”按钮，将右32bit扩展为48bit；13.点击“异或运算”按钮，将扩展的48bit与⼦密钥K1进⾏按位异或；14.依次点击“S1”、“S2”、“S3”、“S4”、“S5”、“S6”、“S7”、“S8”按钮，对中间结果分组后进⾏S盒运算；15.点击“置换运算P”按钮，对S盒运算结果进⾏P置换运算；16.点击“异或运算”按钮，将P置换运算结果与L0进⾏按位异或，得到R1；17.点击“逆初始置换IP_1”按钮，得到最终的加密结果。

基于3DES算法的个人计算机加密系统的设计与实现作者：刘源源来源：《数码设计》2018年第12期摘要：DES算法是目前常用的加密算法之一，3DES算法做为DES -个更安全的变形，具有更广阔的应用范围。

本文系统分析了3DES算法的实现方式，采用vc++设计了一个3DES加密系统，实现对文件和数据的加密保护。

关键词：3DES算法;加密系统;vc++中图分类号：TP309.7文献标识码：A文章编号：1672 - 9129（ 2018） 12 - 0116 - 02引言：随着信息社会的到来，人们在享受信息资源所带来的巨大利益的同时，也面临着信息安全的严峻考验。

以信息的保密性、完整性和不可否认性为代表的信息安全问题已成为信息化发展中日益突出的问题。

密码技术是保证数据安全的关键，它的核心是密码算法。

DES算法是常用的加密算法之一，目前被广泛应用于金融、工业、通讯等领域[1]。

3DES是DES的一个更安全的变形，以DES为基本模块，通过组合分组方法设计出更为安全的分组加密算法。

1 3DES加密算法的基本原理DES算法为密码体制中的对称密码体制，是一种对二元数据进行加密的算法。

明文数据分组长度为64位，密文分组长度也是64位，使用的密钥为64位，有效密钥长度为56位，有8位用于奇偶校验。

加密的过程是先对64位明文分组进行初始置换，在左、右两部分分别经过16轮迭代后，再进行异或运算与变换，最后进行逆置换得出密文[2]。

此算法解密时的过程和加密时使用相同的密钥，但密钥的使用顺序正好相反。

3DES算法是三重数据加密算法，是对每个数据块应用三次DES加密算法。

3DES算法的密钥长度增加到112位或168位，可以有效克服DES面临的穷举搜索，增强了抗差分分析和线性分析能力[3]。

2 3DES加密系统设计DES的加密分为子密钥生成和迭代加密两个主要部分。

子密钥生成将一个64位的密钥变换为16个48位的子密钥，用于后续加密运算。

IPSec加密算法：了解DES、3DES、AES等常用方法介绍：网络安全一直是当今信息时代中一个重要的课题，而IPSec是保障网络数据传输安全的核心技术之一。

本文将着重讨论IPSec中常用的加密算法：DES、3DES、AES等。

DES加密算法：DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，是目前已知最早且最为广泛应用的加密算法之一。

DES算法使用56位的密钥对64位的数据进行加密，由于其较短的密钥长度，现在已被视为不安全并不再被广泛使用。

3DES加密算法：为了加强数据传输的安全性，可以采用3DES（Triple DES）加密算法。

它是基于DES算法的一种改进，通过对数据进行三次加密，同时使用两个或三个不同的密钥。

由于其密钥长度较长（相当于112位或168位），3DES的安全性要远远高于DES算法。

但是，正因为其对称算法的特性，3DES加密和解密的速度相对较慢，在某些场景下可能不够高效。

AES加密算法：AES（Advanced Encryption Standard）即高级加密标准，是一种对称加密算法，自2001年取代DES成为新的加密标准。

AES算法使用128位、192位或256位的密钥对数据进行加密，相比DES和3DES而言，AES算法在安全性和效率上都有显著的提升。

AES算法具有以下特点：1. 可变密钥长度：AES算法支持使用不同长度的密钥，用于适应不同安全级别的需求。

2. 块加密：AES算法将数据分割成128位大小的块，并对每个块进行加密。

3. 高效性：相比DES和3DES算法，AES算法在硬件和软件实现上都有更高的性能，能够更快地加密和解密数据。

4. 安全性：AES算法经过多次的公开审议和密码学专家的研究，被广泛认可为一种具有极高安全性的加密算法。

与DES、3DES相比，AES算法在现代网络环境中被广泛应用。

AES 算法的高效性和高安全性使其成为许多VPN（Virtual Private Network）和网络安全协议中的首选加密算法。

基于EEE3模式的3DES算法加密和解密的实现课程名称：密码算法程序设计目录1引言 (1)1.1任务概要 (1)1.2运行环境和开发环境 (2)1.3密码算法原理简单介绍 (2)2密码算法程序各模块详细设计 (3)2.1核心模块主要实现算法的流程 (4)2.1.1单次DES加密 (4)2.1.2DES算法一轮结构变换 (5)2.1.3初始置换与逆置换表 (5)2.1.4Ip置换 (6)2.1.5E盒拓展 (6)2.1.6S盒置换 (7)2.1.7P盒置换 (9)2.2核心模块的函数说明和实现方式 (9)2.2.1字符转换二进制 (9)2.2.2二进制转换十六进制 (10)2.2.3F函数 (11)2.2.4S盒变换 (12)2.2.5轮密钥产生过程 (13)2.2.6单次DES加密 (14)3程序测试 (16)3.1程序测试过程 (16)4密码算法课程设计实践总结 (22)5参考文献 (22)1 引言随着计算机网络和Internet的发展，全球信息化己成为人类社会发展的大趋势。

在今天的信息社会里，科学技术的研究和发展及商业等方面，无一不与信息息相关，数据安全保密问题也日益突出，人们不能靠用降低信息共享度的简单方法来解决问题，唯一可行的方案是积极解决信息共享和网络安全的问题。

由于计算网络具有联结形式多样性、终端分布不均匀性和网络开放性等特征，致使网络容受到黑客及恶意软件和其他不轨的攻击，Internet的安全问题已经成为了信息发展的一块绊脚石。

本课题研究的是DES加密算法，本算法是经历20多年的考验，抗住了多年的密码分析的经典算法。

随着信息技术的发展和越来越广泛的应用，整个社会的运转越来越密切地依赖于信息技术，依赖于各种基础信息系统的正常运转，依赖于储存在信息系统中各种重要信息的正确维护和正常使用。

信息安全问题，可以说是关系到国家社会的稳定安全、企业的兴衰存亡，公众的生活幸福，这个问题将显得越来越重要。

—253—3DES 密码卡的设计与实现邹候文，刘 磊，唐 屹(广州大学数学与信息科学学院，广州 510006)摘 要：以EP1S20F672C7为核心，利用PLX9054作为密码卡与主机交换数据的接口芯片，采用多个硬件线程并行处理实现3DES 算法，设计了3DES 密码卡。

介绍了硬件的构成、原理图的设计、底层软件的编程以及密码算法IP 核的开发。

所设计的IP 核具有很高的灵活性，可同时处理1~53个任务。

关键词：密码卡；3DES 算法；IPCoreAn Implementation of 3DES Cipher CardZOU Houwen, LIU Lei, TANG Yi(School of Mathematic and Information Science, Guangzhou University, Guangzhou 510006)【Abstract 】 Cipher card based on multi-thread 3DES algorithm is designed. The kernel of hardware is EP1S20F672C7. PLX9054 is used as the bridge chip of data exchange between cipher card and host PC. The structure of hardware, the design of principle graph, the program of software and the IP kernel of cipher algorithm are introduced. Designed IP kernel has higher flexibility, and can process 1~53 tasks at the same time. 【Key words 】Cipher card; 3DES algorithm; IPcore计 算 机 工 程Computer Engineering 第32卷 第11期Vol.32 № 11 2006年6月June 2006·工程应用技术与实现·文章编号：1000—3428(2006)11—0253—03文献标识码：A中图分类号：TP393目前，已有很多的3DES 硬件实现方案，文献[1~3]都获得很高的实现速度，但由于是流水线设计，一般只用于无反馈模式(如ECB)，而目前大部分的应用都要求工作在带反馈模式，因此其适应性不高，灵活性不好。