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des加密算法实验报告

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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...D7。

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。下面给出选择函数Si(i=1,2......8)的功能表： 选择函数Si

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(来自:WWw.XieLw.com 写 论 文 网:des加密算法实验报

告),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,

子密钥Ki(48bit)的生成算法

初始Key值为64位，但DES算法规定，其中第8、16、......64位是奇偶校验位，不参与DES运算。故Key 实际可用位数便只有

56位。即：经过缩小选择换位表1的变换后，Key 的位数由64 位变成了56位，此56位分为C0、D0

两部分，各28位，然后分别进行第1次循环左移，得到C1、D1，

将C1（28位）、D1（28位）合并得到56位，再经过缩小选择换

位2，从而便得到了密钥K0（48位）。依此类推，便可得到K1、

K2、......、K15，不过需要注意的是，16次循环左移对应的左移位数要依据下述规则进行： 循环左移位数

1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1 以上介绍了DES算法的加密过程。 DES算法的解密过程是一样

的，区别仅仅在于第一次迭代时用子密钥K15，第二次K14、……，

最后一次用K0，算法本身并没有任何变化。 三、 程序代码

#include memory.h #include stdio.h

enum {encrypt,decrypt};//ENCRYPT:加密，DECRYPT：解密

void des_run(char out[8],char in[8],bool type=encrypt); //设置密钥

void des_setkey(const char key[8]); 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

//变换 static void transform(bool *out, bool *in, const char *table, int

len); 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

//字节组转换成位组

static void bytetobit(bool *out,const char *in, int bits);

//位组转换成字节组 static void bittobyte(char *out, const bool *in, int bits);

//置换IP表 const static char

ip_table[64]={58,50,42,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,62,54,4

6,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,57,49,41,33,25,17,9,1,59,51,43,35,27,19,11,3,61,53,45,37,29,21,13,5,63,55,47,39,31,23,15,7};

//逆置换IP-1表 const static char

ipr_table[64]={40,8,48,16,56,24,64,32,39,7,47,15,55,23,63,31,38,6,4

6,14,54,22,62,30,37,5,45,13,53,21,61,29,36,4,44,12,52,20,60,28,35,3,43,11,

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

static const 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

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文件加密操作实验报告

文件加密操作实验报告

文件加密操作实验报告

文件加密操作实验报告

一、引言

文件加密是一种常见的数据安全保护手段，通过将文件内容转换为不可读的形式，以防止未经授权的访问和使用。本实验旨在探究不同的文件加密操作方法，并评估其安全性和效果。

二、实验目的

1. 了解常见的文件加密算法和技术；

2. 掌握文件加密操作的基本步骤和流程；

3. 比较不同加密算法对文件加密效果和性能的影响；

4. 分析不同加密算法的优缺点，并提出改进方案。

三、实验方法

1. 实验环境：使用计算机及相关软件工具进行实验；

2. 实验材料：选择多个不同类型的文件作为实验对象；

3. 实验步骤：

3.1 选择合适的加密算法：对称加密算法（如DES、AES）、非对称加密算法（如RSA）或混合加密算法；

3.2 生成并保存秘钥：根据选定的算法生成相应长度的秘钥，并保存在安全位置；

3.3 加密文件：使用选定的算法和秘钥对待加密文件进行处理，生成相应的加密文本或二进制数据； 3.4 解密文件：使用相同的算法和秘钥对加密文件进行解密，恢复原始文件；

3.5 分析结果：比较加密前后文件的差异，评估加密算法的效果和性能。

四、实验结果

1. 对称加密算法：

4.1 DES加密：

4.1.1 步骤：选择一个8字节的秘钥，使用DES算法对待加密文件进行处理；

4.1.2 结果：生成一个与原始文件大小相同的加密文件；

4.1.3 分析：DES算法具有较高的安全性和可靠性，但速度较慢；

4.2 AES加密：

4.2.1 步骤：选择一个16字节、24字节或32字节的秘钥，使用AES算法对待加密文件进行处理；

4.2.2 结果：生成一个与原始文件大小相同的加密文件；

4.2.3 分析：AES算法在安全性和速度方面都表现优秀，是目前最常用的对称加密算法之一。

2. 非对称加密算法：

计算机 密码学 实验二：对称密码算法DES

计算机 密码学 实验二：对称密码算法DES

实验二：对称密码算法DES 安全0901 王宇航 09283020

实验报告

实验目的：

1. 掌握DES算法的基本原理

2. 掌握DES算法输入输出格式

3. 掌握DES算法的密钥格式

4. 掌握DES算法加解密过程

实验原理：

信息加密根据所采用的密钥类型可分为对称密码算法和非对称密码算法。对称密码算法是指加密密钥和解密密钥相同，或者虽然不同，但是可以从其中任意一个推导出另一个。在对称密码发展历史上，曾经出现过很多优秀的算法，包括DES，3des，AES等，本部分我们以des，AES，SMS4为例介绍对称密码算法的实现机制。

1、数据加密标准（DES）简介

1973年，美国国家标准局（NBS）在认识到建立数据保护标准既明显又急迫需要的情况下，开始征集联邦数据加密标准的方案。1975年3月17日，NBS公布了IBM公司提供的密码算法，以标准建议的形式在全国范围内征求意见。经过两年多的公开讨论之后，1977年7月15日，NBS宣布接受这个建议，作为联邦信息处理标准46号，数据加密标准（Data Encryption Standard），即DES正式颁布，供商业界和非国防性政府部门使用。

DES是将二进制序列的明文分成每64bit一组，用长为64bit的密钥对其进行16轮代换和换位加密，最后形成密文。DES的巧妙之处在于，除了密钥输入顺序之外，其加密和解密的步骤完全相同，这就使得在制作DES芯片时，易于做到标准化和通用化，这一点尤其适合现代通信的需要。在DES出现以后，经过许多专家学者的分析论证，证明它是一种性能良好的数据加密算法，不仅随机特性好，线性复杂度高，而且易于实现，加上能够标准化和通用化，因此，DES在国际得到了广泛的应用。

DES是一种对称密码体制，它所使用的加密和解密密钥是相同的，是一种典型的按分组方式工作的密码。其基本思想是将二进制序列的明文分成每64bit一组，用长为64bit的密钥对其进行16轮代换和换位加密，最后形成密文。DES的巧妙之处在于，除了密钥输入顺序之外，其加密和解密的步骤完全相同，这就使得在制作DES芯片时，易于做到标准化和通用化，这一点尤其适合现代通信的需要。在DES出现以后，经过许多专家学者的分析论证，证明它是一种性能良好的数据加密算法，不仅随机特性好，线性复杂度高，而且易于实现，加上能够标准化和通用化，因此，DES在国际得到了广泛的应用。

DES实验报告

DES实验报告

实验报告

课程名称 电子商务安全

实验项目名称 实验二 DES加密算法

班级与班级代码07电商1班 072511031

实验室名称（或课室） 实验大楼809

专 业 2007电子商务1班

任课教师

学 号： 072511031

姓 名：

机器号码： 3组F（周二）

实验日期： 2010年 10 月 19 日

广东商学院教务处 制

姓名 汪 江 实验报告成绩

评语：

得 分 项 目 得 分

认真预习，实验目的明确（10分）

各实验步骤清晰、完整且有条理，都有解释和截图说明，置换矩阵也清晰写明，每一步骤的数据详细，转换时候前后数据也详细。（20分）

实验内容 1. 流程清晰，有条理，明文转换密文的流程，子密钥的产生流程都调理清晰，流程图具备。（20分）

2. 实验结果（要有屏幕截图）与实验原理相符（30分）

3. 有简要的实验分析总结（10分）

排版格式规范，符合要求（10分）

总 分

指导教师（签名）

年 月 日

说明：指导教师评分后，实验报告交院（系）办公室保存。

实验二 DES加密算法

实验目的

1、理解对称加密算法的原理和特点。

2、理解DES和AES算法的加密原理。

实验原理

DES是一种分组加密算法，所谓分组加密算法就是对一定大小的明文或密文来做加密或解密动作。而在DES这个加密系统中，每次加密或解密的分组大小均为64位，所以DES没有密文扩充的问题。对大于64位的明文只要按每64位一组进行切割，而对小于64位的明文只要在后面补“0”即可。

-信息安全实验报告

-信息安全实验报告

信息安全实验报告

NO.1

实验题目：对称加密算法实验 学号： 201100300310

日期：2013-11-2 班级： 软件8班 姓名： 曾从容

实验目的：

（1） 了解对称算法的基本工作流程。

（2） 掌握对称算法的使用方法。

硬件环境：

处理器 英特尔 Core i5-3210M @ 2.50GHz 双核

内存 4 GB ( DDR3 1600MHz )

软件环境：

Windows 7 ultimate

Code::Blocks

OpenSSL 1.0

实验步骤：

1. 认识OpenSSL工具包

配置编译环境

运行示例程序

2. 了解对称加密算法

（1） AES

（2） DES DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。 （3） RC4 RC4密码算法是流算法，也叫序列算法。流算法是从密钥作为种子产生密钥流，明文比特流和密钥流异或即加密。RC4算法由于算法简洁，速度极快，密钥长度可变，而且也没有填充的麻烦，因此在很多场合值得大力推荐。 OpenSSL中RC4算法有两个函数: RC4_set_key()设置密钥，RC4()加解密。可以把RC4看作异或，因此加密两次即解密。 流密码

（4） 四种应用模式ECB、CBC、CFB、OFB

4.1 ECB 电子密码本模式 电子密码本模式是最早采用和最简单的模式，它将加密的数据分成若干组，每组的大小跟加密密钥长度相同，然后每组都用相同的密钥进行加密。可以看到，因为ECB方式每64位使用的密钥都是相同的，所以非常容易获得密文进行密码破解，此外，因为每64位是相互独立的，有时候甚至不用破解密码，只要简单的将其中一块替换就可以达到黑客目的。 在OpenSSL中，这种模式的算法函数一般为*algorithm*_ecb_encrypt()的形式，比如DES_ecb_encrypt()等等。