网络数据DES加密算法研究与实现

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。

网络数据通信加密技术的研究与应用网络数据通信加密技术是保障互联网信息安全的基础技术之一，它的研究与应用也影响着我们日常生活中的安全。

本文将介绍网络数据通信加密技术的原理与分类、加密技术的应用、加密技术中的攻防战、以及未来加密技术的展望。

一、网络数据通信加密技术的原理与分类网络数据通信加密技术是一种将明文经过运算后转化为密文的技术，以此达到信息保密的目的。

其研究涉及密码学、数学、计算机科学等多个领域。

按照加密算法的分类，可以将网络数据通信加密技术分为对称加密算法和非对称加密算法两种。

1. 对称加密算法对称加密算法使用同一套密钥进行加密和解密，即加密密钥和解密密钥相同。

其中比较常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。

这类算法具有加密速度快、密文长度短的优点；同时由于加密解密使用的是同一套密钥，因此也易于使用。

然而，对称加密算法的密钥交换问题往往比较麻烦：密钥的交换必须通过安全的通道进行，而这往往又需要使用对称加密算法本身。

因此，对称加密算法的使用场景受到一定的限制。

2. 非对称加密算法非对称加密算法使用不同的密钥进行加密和解密，即公钥和私钥。

其中，公钥可向任意的用户公开，而私钥只有密钥拥有者才能使用。

使用公钥加密的数据只能使用私钥解密，使用私钥加密的数据只能使用公钥解密。

非对称加密算法有许多种，如RSA、ECC、SM2等等。

这类算法相比对称加密算法而言，密钥交换问题比较容易解决。

实际上，非对称加密算法的公钥可以在网络上公开传播，因此对此加密算法的应用较为广泛。

二、加密技术的应用网络数据通信加密技术的应用非常广泛。

在日常生活中，我们经常接触到的互联网应用，如电子邮件、网上银行、聊天软件等，都使用了加密技术。

这些应用通常具备如下特点：1. 安全传输加密技术可以实现信息的安全传输。

例如，当我们在网上购物时，需要对个人信息进行传输，此时我们需要将个人信息加密，通过加密后的数据流传输，从而确保数据在传输过程中不被黑客窃取。

DES加密算法1950年代末至1970年代初，密码学家发现了许多消息传递系统被成功入侵的案例。

为了应对这种威胁，美国国家安全局（NSA）与IBM公司合作开发了一种新的加密算法，即数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）。

DES在20世纪70年代末被正式采纳，并成为许多国家及组织使用的标准加密算法，它不仅安全可靠，而且非常高效。

本文将对DES加密算法进行详细介绍。

一、DES加密算法简介DES加密算法是一种对称密钥算法，使用相同的密钥进行加密和解密。

在加密和解密过程中，DES算法将数据分成64位大小的数据块，并进行一系列置换、替换、混淆和反混淆等操作。

DES算法共有16轮运算，每轮运算都与密钥有关。

最终输出的密文与64位的初始密钥相关联，只有使用正确的密钥才能解密并还原原始数据。

二、DES加密算法的原理DES算法的核心是通过一系列的置换、替换和混淆技术对数据进行加密。

以下是DES算法的主要步骤：1. 初始置换（Initial Permutation）DES算法首先将明文进行初始置换，通过一系列规则将64位明文重新排列。

2. 轮函数（Round Function）DES算法共有16个轮次，每轮都包括以下几个步骤：a) 拓展置换（Expansion Permutation）将32位的数据扩展为48位，并进行重新排列。

b) 密钥混淆（Key Mixing）将48位的数据与轮次对应的子密钥进行异或运算。

c) S盒代替（S-box Substitution）将48位的数据分为8个6位的块，并根据S盒进行替换。

S盒是一个具有固定映射关系的查找表，用于增加加密算法的复杂性和安全性。

d) 置换函数（Permutation Function）经过S盒代替后，将得到的数据再进行一次置换。

3. 左右互换在每轮的运算中，DES算法将右半部分数据与左半部分进行互换，以实现加密算法的迭代。

4. 逆初始置换（Inverse Initial Permutation）最后，DES算法对经过16轮运算后的数据进行逆初始置换，得到最终的密文。

DES与AES数据加密算法探讨DES（Data Encryption Standard）和AES（Advanced Encryption Standard）是两种常用的数据加密算法，它们在保护数据安全方面起着重要的作用。

本文将探讨DES与AES算法，在加密强度、加密速度和安全性方面的差异。

首先，我们来介绍DES算法。

DES是一种对称密钥算法，使用相同的密钥进行加密和解密。

DES算法的密钥长度为56位，被认为是比较短的。

DES分为两个主要步骤：初始置换（IP）和逆初始置换（IP-1）；以及16个加密轮（每轮包括子密钥生成、替代选择、置换、异或）和一个最终置换（FP）。

DES算法加密的过程比较简单，而且运行速度相对较快。

然而，由于DES的密钥长度较短，使得DES算法易受到密码分析攻击，如穷举攻击和差分攻击。

相比之下，AES算法更加安全和强大。

AES也是一种对称密钥算法，但其密钥长度可以为128位、192位或256位，密钥长度变长增加了破解的难度。

AES算法使用了不同的加密轮数和循环结构，增加了算法的复杂性和强度。

AES算法是一种分组加密算法，每次对小块数据进行加密。

AES算法的加密过程包括字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加，最终得到加密后的数据。

相较于DES算法，AES算法的加密速度较慢，但其加密强度更高，更难以被攻破。

在安全性方面，DES算法被认为已经不够安全，容易受到密码破译的攻击。

由于DES算法的密钥长度较短，使得使用穷举攻击破解DES算法相对容易。

相比之下，AES算法具有更高的安全性。

AES算法的密钥长度更长，使得破解的难度大大增加。

更长的密钥长度增加了进攻者穷举所有密钥的难度，从而增加了破解的代价。

因此，AES算法被广泛用于各种安全应用中，如网络通信、数据传输和存储等。

在加密速度方面，DES算法比AES算法更快。

由于DES算法的运算复杂度较低，使得DES算法在加密和解密数据时速度较快。

而AES算法由于采用了更为复杂的加密过程，导致加密速度相对较慢。

DES算法实验报告DES (Data Encryption Standard)算法是一种对称密钥加密算法，由IBM于1970s年代开发。

它是加密领域的经典算法之一，被广泛应用于安全通信和数据保护领域。

本实验报告将介绍DES算法的原理、实现和安全性分析。

一、DES算法原理1.初始置换（IP置换）：将输入的64位明文进行初始置换，得到一个新的64位数据块。

2.加密轮函数：DES算法共有16轮加密，每轮加密包括3个步骤：扩展置换、密钥混合、S盒置换。

扩展置换：将32位数据扩展为48位，并与轮密钥进行异或运算。

密钥混合：将异或运算结果分为8组，每组6位，并根据S盒表进行置换。

S盒置换：将6位数据分为两部分，分别代表行和列，通过查表得到一个4位结果，并合并为32位数据。

3. Feistel网络：DES算法采用了Feistel网络结构，将32位数据块分为左右两部分，并对右半部分进行加密处理。

4.置换：将加密后的左右两部分置换位置。

5.逆初始置换：将置换后的数据进行逆初始置换，得到加密后的64位密文。

二、DES算法实现本实验使用Python编程语言实现了DES算法的加密和解密功能。

以下是加密和解密的具体实现过程：加密过程：1.初始化密钥：使用一个64位的密钥，通过PC-1表进行置换，生成56位的初始密钥。

2.生成子密钥：根据初始密钥，通过16次的循环左移和PC-2表进行置换，生成16个48位的子密钥。

3.初始置换：对输入的明文进行初始置换，生成64位的数据块。

4.加密轮函数：对初始置换的数据块进行16轮的加密操作，包括扩展置换、密钥混合和S盒置换。

5.逆初始置换：对加密后的数据块进行逆初始置换，生成加密后的64位密文。

解密过程：1.初始化密钥：使用相同的密钥，通过PC-1表进行置换，生成56位的初始密钥。

2.生成子密钥：根据初始密钥，通过16次的循环左移和PC-2表进行置换，生成16个48位的子密钥。

3.初始置换：对输入的密文进行初始置换，生成64位的数据块。

DES加密算法的实现及应用学生姓名：梁帅指导老师：熊兵摘要随着信息与通信技术的迅猛发展和广泛应用，人们通过互联网进行信息交流，难免涉及到密码保护问题，这就需要使用DES加密技术来对数据进行加密保护。

本课程设计介绍了DES加密的基本原理以及简单的实现方法。

本课程设计基于C语言，采用DES算法技术，设计了DES加密程序，实现了DES加密解密功能。

经测试，程序能正常运行，实现了设计目标。

关键词DES加密，C语言，信息交流1 引言1.1本文主要内容DES是一个分组密码算法，使用64位密钥（除去8位奇偶校验，实际密钥长度为56位）对64比特的数据分组（二进制数据）加密，产生64位密文数据。

DES是一个对称密码体制，加密和解密使用同意密钥，解密和加密使用同一算法（这样，在硬件与软件设计时有利于加密单元的重用）。

DES的所有的保密性均依赖于密钥。

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。

在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。

这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性DES的加密过程：第一阶段：初始置换IP。

在第一轮迭代之前，需要加密的64位明文首先通过初始置换IP 的作用，对输入分组实施置换。

密码学中加密算法的研究与实现密码学是一门研究信息安全的学科，其中加密算法是保证数据安全和隐私的关键技术。

本文将探讨密码学中加密算法的研究和实现。

一、加密算法的分类加密算法可以根据密钥的使用方式和加密方式来分类。

1.1 密钥的使用方式•对称加密算法：使用同一个密钥进行加密和解密，如DES、AES等。

•非对称加密算法：使用一对公私钥进行加密和解密，如RSA、ECC等。

1.2 加密方式•分组密码：将明文分成固定长度的数据块，每个数据块使用同一个密钥进行加密，如DES、AES等。

•流密码：对明文进行逐位加密，每个位使用不同的密钥，如RC4、Salsa20等。

2.1 对称加密算法2.1.1 DESDES是一种分组密码算法，密钥长度为56位，分组长度为64位。

DES加密包括加密轮数、轮函数和密钥生成等过程。

DES加密算法在安全性方面已经被破解，现已不再被广泛使用。

2.1.2 AESAES是一种分组密码算法，密钥长度可为128、192或256位，分组长度为128位。

AES加密算法有多种模式，如ECB、CBC、CFB和OFB等。

AES算法综合使用了代换、置换、混淆等技术，极大地提高了加密的安全性。

2.2 非对称加密算法2.2.1 RSARSA是一种基于大数分解问题的非对称加密算法，是由三位美国数学家（Rivest、Shamir和Adleman）发明的。

RSA算法使用公钥进行加密，私钥进行解密，安全性取决于大素数分解的难度。

2.2.2 ECCECC是一种基于椭圆曲线离散对数问题的非对称加密算法。

与RSA 相比，ECC密钥长度更短，在保证相同安全性的条件下，节省了加密和解密的时间。

加密算法的实现可以使用编程语言来实现。

以下示例展示使用Python语言实现AES加密算法的代码。

```python # 导入Crypto库中AES模块 from Crypto.Cipher import AESdef pad(text):。

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。

网络安全中的常见加密方式和实现方法网络安全是当今社会中一个永恒的话题，越来越多的数据都在互联网上传输，同时也暴露出大量隐患。

为了保证数据的安全性，在网络通讯中使用加密技术已经成为一个常见的做法。

本文就来介绍一些常见的加密方式及其实现方法。

一、对称加密对称密码算法是一种用于数据加密的常见方法，系统中数据发送方使用一个密钥对数据进行加密，而数据的接收方使用同样的密钥对加密后的数据进行解密。

这种方法的安全性主要依靠密钥的保护，因为一旦密钥泄露，整个系统的安全就会遭到威胁。

对称加密算法有很多种，其中最常见的是DES（Data Encryption Standard）、3DES和AES（Advanced Encryption Standard）。

DES算法是对称加密算法的开山祖师，它的密钥长度为64位。

由于DES已经被证明并不安全，因此在应用中已被3DES和AES代替。

3DES算法采用三次DES加密算法来实现更高的安全性。

AES算法是一种标准的对称加密算法，其优点在于算法安全性更高，加密速度比其他算法更快。

同时，AES算法支持128位、192位和256位密钥长度，使得加密的数据更加安全。

二、非对称加密非对称密码算法又称公开密钥密码算法，是一种少数几个具有公认安全性的加密算法，它采用了两个密钥，分别是公钥和私钥。

发送方使用接收方的公钥进行加密，接收方使用自己的私钥进行解密，这种方法可以有效避免密钥被泄露的问题。

在非对称加密算法中，最常用的是RSA算法。

RSA算法的一大特点是密钥的长度可以灵活设置，因此可以根据实际应用场景进行定义。

RSA算法的密钥长度越大，其安全性就越高。

在一些对安全性要求比较高的场合，建议使用2048位或以上的密钥长度。

三、摘要算法摘要算法是一种常见的哈希算法，它将任意长度的数据映射为固定长度的散列值，通常称为消息摘要。

实现消息摘要的常用算法是MD5和SHA（Secure Hash Algorithm）算法。

摘要随着信息技术的发展，计算机应用渗透到社会生活的各个领域，特别是军事的应用，使人们对信息的依赖程度越来越高，因而信息安全技术显得格外重要。

加密作为信息安全中一个最为有力的武器，正在发挥着重要的作用。

DES(Data Encryption standard)加密算法在成为加密标准到今天，经历了长期的考验。

实践证明DES算法的安全性是能够满足大部分的安全要求的。

随着微电子技术的发展，可编程逻辑器件由早期的只读存贮器(ROM)发展到今天十分流行并广泛应用的现场可编程门阵列FPGA。

FPAG具有体系结构和逻辑单元灵活，集成度高以及实用范围宽等特点，可以实现较大规模的电路，编程也很灵活，而且设计开发周期短，设计制造成本低，开发工具先进，标准产品无需测试，质量稳定以及可实时在线检验等优点，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产。

所以，应用FPGA来设计和实现DES加密算法具有十分重要的现实意义和广阔的应用前景。

本文设计实现了一种基于FPGA的DES加密系统。

概括起来，本文主要完成了以下几方面的主要工作:1：介绍了研究课题“DES加密算法的FPGA设计及实现”的背景知识。

2：完成了DES加密系统的整体设计。

整个系统包括DES顶层模块，密钥生成模块和迭代加密模块。

此系统的功能是输入明文和密钥后，输出DES加密后的密文。

3：以Modelsim SE 5.6为开发软件，用VHDL硬件描述语言设计了DES加密芯片，并且实现了三大模块的具体功能及整体连接。

4：利用Modelsim SE 5.6进行功能仿真测试并验证了整个系统的功能。

【关键词】：DES，FPGA，VHDL，Modelsim，数据加密，模块ABSTRACTWith the development of information technology ,the application of computer has come into social any field. Especially in military field, people rely on information more seriously. So information security becomes very important. Encryption as a sort of power weapon is widely used in the field of information security.DES(Data Encryption Standard) encryption arithmetic has stood the long test from when it became the encryption standard to now. It is proved by much practice that the security of the DES encryption can satisfy the voluminous need of security.With the development of micro-electronic technology, the programmable logic device develop from earlier ROM to very popular and extensive applied FPGA(Field Programmable Gate Array)today .The FPGA has the characteristic of flexible system structure and logic unit, high integration and wide application. Especially, the FPGA can carry out the more large-scale circuit, programmed flexibly. When the engineers use the FPGA to design and develop the product, the time is short, the cost is low, the tool is advanced, the standard product don’t need to test, the quality is steady and the product can be inspected on line. So, the FGPA is widely used to design and make product.Therefore, using the FPGA to design and implement the DES encryption arithmetic is very important and it will be widely used in much field. The main contributions of the paper are as follow:1: Introduced the research topic "DES encryption algorithm of FPGA Design and Implementation of" background knowledge.2: The completion of the DES encryption of the overall design of the system. DES top of the entire system, including modules, and iterative key generation module encryption module.3: Modelsim SE 5.6 software for the development, use of VHDL hardware description language design and the realization of the three specific functional modules and the overall connection.4: Use Modelsim SE 5.6 for functional simulation to test and verify the entire system.【Keyword】:DES，FPGA，VHDL，Modelsim，Data Encryption，Module信息技术的广泛发展使得计算机应用渗透到社会生活的各个领域，人们对信息的依赖程度越来越高。

实验一对称密码算法DES一、实验目的通过用DES算法对实际的数据进行加密和解密来深刻了解DES的运行原理。

二、实验环境运行Windows或Linux操作系统的PC机，具有gcc(Linux)、VC(Windows)等C语言编译环境。

三、实验内容和步骤（1）使用附录提供的程序对一个文件进行加密和解密，程序代码和执行结果如下所示。

程序代码：#include "des.h"#include "stdio.h"int main(int argc, char *argv[]){unsigned char key[8]= { 'a','b','c','d','a','b','c','d' };des_key skey;des_setup(key,8,0,&skey);FILE *fd1;FILE *fd2;fd1=fopen("plaintext1.txt","rb");fd2=fopen("cipertext.txt","wb");int count=0;unsigned char p_buf[8];unsigned char c_buf[8];while(true){count=fread(p_buf,sizeof(unsigned char),8,fd1);if(count<8)for(int i=count;i<=7;i++)p_buf[i]='\0';des_ecb_encrypt(p_buf,c_buf,&skey);fwrite(c_buf,sizeof(unsigned char),8,fd2);if(count<8)break;count=0;}fclose(fd1);fclose(fd2);fd2=fopen("cipertext.txt","rb");网络安全实验报告学院专业班学号姓名成绩评定_______ 教师签名实验 1 题目对称密码算法DES 课程名称网络安全fd3=fopen("plaintext2.txt","wb");while(true){count=fread(p_buf,sizeof(unsigned char),8,fd2);if(count==0)break;des_ecb_decrypt(p_buf,c_buf,&skey);fwrite(c_buf,sizeof(unsigned char),8,fd3);count=0;}fclose(fd2);fclose(fd3);system("PAUSE");return 0;}程序执行结果：例如plaintext1.txt存放的明文为：加密后的密文为：解密后plaintext2.txt中的明文为：（2）使用附录提供的程序对输入的十六进制数加密（把输入的字符转化成整数。

计算机⽹络安全——对称加密算法DES（⼀）⼀、对称加密算法概念我们通过计算机⽹络传输数据时，如果⽆法防⽌他⼈窃听，可以利⽤密码学技术将发送的数据变换成对任何不知道如何做逆变换的⼈都不可理解的形式，从⽽保证了数据的机密性。

这种变换被称为加密（ encryption），被加密的数据被称为密⽂（ ciphertext），⽽加密前的数据被称为明⽂（ plaintext）。

接收⽅必须能通过某种逆变换将密⽂重新变换回原来的明⽂，该逆变换被称为解密（decryption）。

加密和解密过程可以以⼀个密钥（ key）为参数，并且加密和解密过程可以公开，⽽只有密钥需要保密。

即只有知道密钥的⼈才能解密密⽂，⽽任何⼈，即使知道加密或解密算法也⽆法解密密⽂。

加密密钥和解密密钥可以相同，也可以不同，取决于采⽤的是对称密钥密码体制还是公开密钥密码体制。

所谓对称密钥密码体制是⼀种加密密钥与解密密钥相同的密码体制。

在这种加密系统中，两个参与者共享同⼀个秘密密钥，如果⽤⼀个特定的密钥加密⼀条消息，也必须要使⽤相同的密钥来解密该消息。

该系统⼜称为对称密钥系统。

数据加密标准（ Data Encryption Standard， DES）是对称密钥密码的典型代表，由IBM公司研制，于1977年被美国定为联邦信息标准。

其加密解密基本流程如下图：⼆、.NET 使⽤ DES 加密DES使⽤的密钥为64 位（实际密钥长度为56 位，有8位⽤于奇偶校验）。

密码的字节长度不能低于64位（8个字节），下⾯是实现代码：1 using System;2 using System.IO;3 using System.Linq;4 using System.Security.Cryptography;5 using System.Text;67 namespace encryption.des8 {9 /// <summary>10 /// DES 加密与解密11 /// DES加密：https:///question/3676782912 /// 加密基本知识：https:///des.html13 /// </summary>14 public class DesAlgorithm15 {16 public Encoding Encoding { get; set; }17 public PaddingMode Padding { get; set; }18 public CipherMode Mode { get; set; }19 public string PassWord { get; private set; }20 private DESCryptoServiceProvider _des;2122 #region .ctor2324 public DesAlgorithm()25 {26 _des = new DESCryptoServiceProvider();27 PassWord = Convert.ToBase64String(_des.Key);28 Encoding = Encoding.UTF8;29 Padding = PaddingMode.PKCS7;30 Mode = CipherMode.CBC;31 }32 #endregion333435 /// <summary>36 /// 通过字符串⽣成新的密钥37 /// </summary>38 /// <param name="password">密码</param>39 /// <returns></returns>40 public DESCryptoServiceProvider CreateNewkey(string password)41 {42 try43 {44 byte[] buffer = Encoding.GetBytes(password).Skip(0).Take(8).ToArray();45 _des = new DESCryptoServiceProvider()46 {47 Key = buffer,48 IV=buffer,49 };50 PassWord = password;51 return _des;52 }53 catch (Exception e)54 {55 Console.WriteLine($"Wrong Length:{e.Message},{e.InnerException}");56 return null;57 }58 }5960 /// <summary>61 /// DES加密62 /// </summary>63 /// <param name="pToEncrypt">需要加密的字符串<see cref="string"/></param>64 /// <returns></returns>65 public string Encrypt(string pToEncrypt)66 {67 byte[] inputByteArray = Encoding.GetBytes(pToEncrypt);68 return Convert.ToBase64String(this.Encrypt(inputByteArray));69 }7071 /// <summary>72 /// DES加密73 /// </summary>74 /// <param name="pToEncrypt">待加密的byte数组<see cref="byte"/></param>75 /// <returns></returns>76 public byte[] Encrypt(byte[] pToEncrypt)77 {78 byte[] base64 = null;79 using (var ms = new MemoryStream())80 {81 using (var cs = new CryptoStream(ms, _des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))82 {83 cs.Write(pToEncrypt, 0, pToEncrypt.Length);84 cs.FlushFinalBlock();85 }86 base64 = ms.ToArray();87 }88 return base64;89 }9091 /// <summary>92 /// DES解密93 /// </summary>94 /// <param name="pToDecrypt">需要解密的字符串</param>95 /// <returns></returns>96 public string Decrypt(string pToDecrypt)97 {98 byte[] inputByteArray = Convert.FromBase64String(pToDecrypt);99 return Encoding.GetString(this.Decrypt(inputByteArray));100 }101102 /// <summary>103 /// DES解密104 /// </summary>105 /// <param name="pToDecrypt">待解密的byte数组<see cref="byte"/></param>106 /// <returns></returns>107 public byte[] Decrypt(byte[] pToDecrypt)108 {109 byte[] data = null;110 using (var ms = new MemoryStream())111 {112 using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, _des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))113 {114 cs.Write(pToDecrypt, 0, pToDecrypt.Length);115 cs.FlushFinalBlock();116 }117 data = ms.ToArray();118 }119 return data;120 }121 }122 }三、.NET 使⽤ 3DES 加密DES使⽤的密钥为64 位，它是⼀个优秀的密码算法，⽬前还没有发现⽐蛮⼒攻击更好的破解⽅法。

课程名称现代密码学实验实验项目名称 DES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算法的加密原理。

【实验环境】1.实验人数：每组2人2.系统环境：Windows3.网络环境：交换网络结构4.实验工具：VC++6.0、密码工具【实验原理】一．对称密钥加密机制对称密钥加密机制即对称密码体系，也称为单钥密码体系和传统密码体系。

对称密码体系通常分为两大类，一类是分组密码（如DES、AES算法），另一类是序列密码（如RC4算法）。

对称密码体系加密和解密时所用的密钥是相同的或者是类似的，即由加密密钥可以很容易地推导出解密密钥，反之亦然。

同时在一个密码系统中，我们不能假定加密算法和解密算法是保密的，因此密钥必须保密。

发送信息的通道往往是不可靠的或者不安全的，所以在对称密码系统中，必须用不同于发送信息的另外一个安全信道来发送密钥。

图1描述了对称密码(传统密码)系统原理框架，其中M表示明文；C表示密文；E表示加密算法；D表示解密算法；K表示密钥；I表示密码分析员进行密码分析时掌握的相关信息；B表示密码分析员对明文M的分析和猜测。

图1 传统密码系统原理框架图对称密码体系的优点：●加密效率高，硬件实现可达每秒数百兆字节（软件实现略慢一些）。

●密钥相对比较短。

●可以用来构造各种密码机制。

●可以用来建造安全性更强的密码。

对称密码体系的缺点：●通信双方都要保持密钥的秘密性。

●在大型网络中，每个人需持有许多密钥。

●为了安全，需要经常更换密钥。

二．DES加密算法简介1973年5月15日，美国国家标准局在联邦注册报上发表一则启事，公开征集用来保护传输和静止存储的计算机数据的密码算法，这一举措最终导致了数据加密标准DES的出现。

DES采用分组乘积密码体制，它是由IBM开发的，是对早期Lucifer密码体制的改进。

DES 在1975年3月17日首次在联邦记录中公布，而且声明对此算法征求意见。

到1977年2月15日拟议中的DES被采纳为“非密级”应用的一个联邦标准。