当前位置：文档之家 › DES加密算法的C语言实现

DES加密算法的C语言实现

  • 格式：doc
  • 大小：115.50 KB
  • 文档页数：9

实验报告

姓名： 班级： 学号：

试验名称：DES加密算法实现

实验环境：VC++6.0

试验原理：

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。

算法流程设计：

数据结构：

#define PLAIN_FILE_OPEN_ERROR -1

#define CIPHER_FILE_OPEN_ERROR -2

#define OK 1

//初始置换表IP int IP_Table[64] = { 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,

56,48,40,32,24,16,8,0,

58,50,42,34,26,18,10,2,

60,52,44,36,28,20,12,4,

62,54,46,38,30,22,14,6};

//逆初始置换表IP^-1

int IP_1_Table[64] = {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,

32,0,40,8,48,16,56,24};

//扩充置换表E

int E_Table[48] = {31, 0, 1, 2, 3, 4,

3, 4, 5, 6, 7, 8,

7, 8,9,10,11,12,

11,12,13,14,15,16,

15,16,17,18,19,20,

19,20,21,22,23,24,

23,24,25,26,27,28,

27,28,29,30,31, 0};

//置换函数P

int P_Table[32] = {15,6,19,20,28,11,27,16,

0,14,22,25,4,17,30,9,

1,7,23,13,31,26,2,8,

18,12,29,5,21,10,3,24};

//S盒

int S[8][4][16] =//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}}};

//置换选择1 int PC_1[56] = {56,48,40,32,24,16,8,

0,57,49,41,33,25,17,

9,1,58,50,42,34,26,

18,10,2,59,51,43,35,

62,54,46,38,30,22,14,

6,61,53,45,37,29,21,

13,5,60,52,44,36,28,

20,12,4,27,19,11,3};

//置换选择2

int PC_2[48] = {13,16,10,23,0,4,2,27,

14,5,20,9,22,18,11,3,

25,7,15,6,26,19,12,1,

40,51,30,36,46,54,29,39,

50,44,32,46,43,48,38,55,

33,52,45,41,49,35,28,31};

//对左移次数的规定

int MOVE_TIMES[16] = {1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

部分代码：

//加密单个分组

int DES_EncryptBlock(ElemType plainBlock[8], ElemType subKeys[16][48],

ElemType cipherBlock[8]){

ElemType plainBits[64];

ElemType copyRight[48];

int cnt;

Char8ToBit64(plainBlock,plainBits);

//初始置换（IP置换）

DES_IP_Transform(plainBits);

//16轮迭代

for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++){

memcpy(copyRight,plainBits+32,32);

//将右半部分进行扩展置换，从32位扩展到48位

DES_E_Transform(copyRight);

//将右半部分与子密钥进行异或操作

DES_XOR(copyRight,subKeys[cnt],48); //异或结果进入S盒，输出32位结果

DES_SBOX(copyRight);

//P置换

DES_P_Transform(copyRight);

合集下载

数据加密标准DES

数据加密标准DES

数据加密标准DES

1977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

des算法的设计与实现

des算法的设计与实现

des算法的设计与实现

DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它的设计与实现涉及以下几个方面：

1. 密钥生成，DES算法使用56位的密钥，通过一系列的操作生成16个子密钥，每个子密钥48位。这些子密钥用于加密和解密过程中的轮函数。

2. 初始置换，明文经过初始置换（IP）操作，将64位明文重新排列，得到置换后的明文。

3. 轮函数，DES算法使用16轮的轮函数，每轮包括扩展置换、与子密钥的异或运算、S盒代替、P盒置换等操作。轮函数的目的是将输入的32位数据扩展为48位，并进行一系列的混淆和置换操作。

4. S盒代替，DES算法中使用了8个不同的S盒，每个S盒输入6位，输出4位。S盒的作用是将48位数据分成8组，每组6位，然后通过S盒进行代替操作，将6位数据转换为4位数据。

5. P盒置换，DES算法中使用了一个P盒，它对32位数据进行置换操作，重新排列数据的位置。

6. 密钥轮转，DES算法中，每轮的子密钥都是由前一轮的子密钥生成的。轮函数中的子密钥与明文进行异或运算后，会将左右两部分数据进行交换，然后进入下一轮。

7. 逆初始置换，经过16轮的加密运算后，得到64位的密文。最后，对密文进行逆初始置换（IP-1）操作，将64位密文重新排列，得到最终的加密结果。

DES算法的实现可以使用不同的编程语言来完成，例如C、C++、Java等。实现时需要注意使用合适的数据结构和算法来处理数据的置换、代替和置换等操作。同时，还需要注意保证代码的安全性和效率，避免可能存在的安全漏洞和性能问题。

总结起来，DES算法的设计与实现涉及密钥生成、初始置换、轮函数、S盒代替、P盒置换、密钥轮转和逆初始置换等方面，同时需要注意代码的安全性和效率。

des加密算法c语言源代码

des加密算法c语言源代码

#include

int IP[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

};

int IP_1[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

};

int E[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,

DES算法的实现步骤

DES算法的实现步骤

DES算法的实现步骤

DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，广泛应用于数据加密的领域。下面是DES算法的实现步骤：

1.密钥生成：

-将输入的密钥由64位缩减为56位。这是为了去除密钥中的奇偶校验位。

-将56位密钥分为两个28位的子密钥C0和D0。

-对C0和D0进行16次迭代，每次的迭代中，两个子密钥分别进行左移位操作，得到新的子密钥Ci和Di。

2.初始置换（IP）：

-将输入数据进行初始置换，将64位明文分为左32位（L0）和右32位（R0）。

3. 16轮迭代运算（Feistel 结构）：

-计算第i（1≤i≤16）轮的右半部分Ri-1：

- 将Ri-1和子密钥Ki进行扩展置换（E-box），将32位扩展为48位。

-将扩展后的数据与Ki进行异或运算，得到的结果进行S盒置换，将48位数据转换为32位。

-对S盒置换的结果进行P盒置换，得到32位的结果f(Ri-1,Ki)。

-将f(Ri-1,Ki)与Li-1进行异或运算，得到Ri=f(Ri-1,Ki)⊕Li-1 -最后，交换Ri和Li的位置，得到Ri和Li。

4.逆初始置换（IP-1）：

-将16轮迭代运算后得到的R16和L16合并为R16L16

-进行逆初始置换，将R16L16还原为64位的密文。