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1、DES的加密过程可分为加密处理,加密变换和子密钥生成几个部分组成。 1.加密处理过程 （1）初始变换。加密处理首先要对64位的明文按表1所示的初始换位表IP进行变换。表中的数值表示输入位被置换后的新位置。例如输入的第58位,在输出的时候被置换到第1位;输入的是第7位,在输出时被置换到第64位。（2）加密处理。上述换位处理的输出,中间要经过16轮加密变换。初始换位的64位的输出作为下一次的输入,将64位分为左、右两个32位,分别记为L0和R0,从L0、R0到L16、R16,共进行16轮加密变换。其中,经过n轮处理后的点左右32位分别为Ln和Rn,则可做如下定义:Ln=Rn-1 Rn=Ln-1 其

2、中,kn是向第n轮输入的48位的子密钥,Ln-1和Rn-1分别是第n-1轮的输出,f是Mangler函数。（3）最后换位。进行16轮的加密变换之后,将L16和R16合成64位的数据,再按照表2所示的最后换位表进行IP-1的换位,得到64位的密文,这就是DES算法加密的结果。2.加密变换过程 通过重复某些位将32位的右半部分按照扩展表3扩展换位表扩展为48位,而56位的密钥先移位然后通过选择其中的某些位减少至48位,48位的右半部分通过异或操作和48位的密钥结合,并分成6位的8个分组,通过8个S-盒将这48位替代成新的32位数据,再将其置换一次。这些S-盒输入6位,输出4位。3.子密钥生成过程

3、钥通常表示为64位的自然数,首先通过压缩换位PC-1去掉每个字节的第8位,用作奇偶校验,因此,密钥去掉第8、16、2464位减至56位,所以实际密钥长度为56位,而每轮要生成48位的子密钥。4.解密处理过程 从密文到明文的解密过程可采用与加密完全相同的算法。不过解密要用加密的逆变换,就是把上面的最后换位表和初始换位表完全倒过来变换。这里不再赘述。1.3关键算法解析算法实现过程中主要用到了一下几个函数： int CharToNum（char c）/将字符转化成数字。 char* encrypt（char pw,char key,bool jiami）;/加密函数/参数：char pw明文,cha

4、r key密钥,bool jiami标志为（1表示加密，0表示解密） char* HexToStr（char ch） /16进制转化成字符串 bool IsNum（char c） /判断一个字符是否是数字的形式 void LS（int n） /密钥左移函数，参数n是左移多少位 char NumToHex（int x） /转化成16进制 char *StrToHex（char *ch） /字符串转化为16进制1.4实验代码/Main.cpp : 实现DES加密与解密算法#include stdio.hstring.h#define ENCRYPT 1#define DECRYPT 0static

5、 void printHex（ char *cmd, int len ）;static void printArray（ const char *In, int len ）;static void F_func（bool In32, const bool Ki48）; /f函数static void S_func（bool Out32, const bool In48）; /S盒变换static void Transform（bool *Out, bool *In, const char *Table, int len）; /变换static void Xor（bool *InA, const

6、 bool *InB, int len）; /异或运算static void RotateL（bool *In, int len, int loop）; /循环左移static void ByteToBit（bool *Out, const char *In, int bits）; /字节转换为位static void BitToByte（char *Out, const bool *In, int bits）; /位转换为字节void Des_SetKey（const char Key8）; /生成子密钥void Des_Run（char Out8, char In8, bool Type）

7、; /DES算法static bool SubKey1648;/16位子密钥/64位经过PC-1置换后为56位 const static char PC1_Table56 = 57, 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, 36, 63, 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,

8、 4;/左移const static char LOOP_Table16 = 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1/PC-2排列选择const static char PC2_Table48 = 14, 17, 11, 24, 1, 5, 3, 28, 15, 6, 21, 10, 23, 19, 12, 4, 26, 8, 16, 7, 27, 20, 13, 2, 41, 52, 31, 37, 47, 55, 30, 40, 51, 45, 33, 48, 44, 49, 39, 56, 34, 53, 46, 42, 50, 36

9、, 29, 32/Ri_1（32位）经过扩展置换后为48位 static const char E_Table48 = 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盒const static char P_Table32 = 16, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17,

10、1, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10, 2, 8, 24, 14, 32, 27, 3, 9, 19, 13, 30, 6, 22, 11, 4, 25,/S盒const static char S_Box8416 = / 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,

11、 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,

12、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

13、, 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,

14、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

15、, 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 ,

16、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 / 初始IP置换const static char IP_Table64 = 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,

17、 59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3, 61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5, 63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7/ L16与R16合并后经过IP逆置换const static char IPR_Table64 = 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

18、, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27, 34, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26, 33, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 25/主函数void main（int argc, char *argv） char key10; char str110; char str210; printf（=DES加密与解密=n）; /输入密钥，密钥为8位十进制数请输入初始密钥:n scanf（%s,key）; /输入明文，明文长度不多于8位请输入明文:,str1）; /实现加密n解密前的明文: n%sn Des_SetKey（key）; memset（str2,

19、 0, sizeof（str2）; Des_Run（str2, str1, ENCRYPT）; /密文为十六进制输出加密后的密文: n printHex（ str2, 8 ）; /实现解密解密前的密文: memset（str1, 0, sizeof（str1）;解密后的明文: Des_Run（str1, str2, DECRYPT）; puts（str1）;/生成子密钥void Des_SetKey（const char Key8） int i; static bool K64, *KL = &K0, *KR = &K28; ByteToBit（K, Key, 64）;/转换为二进制 Tran

20、sform（K, K, PC1_Table, 56）;/64比特的密钥K，经过PC-1后，生成56比特的串。 /生成16个子密钥 for（i=0; i=0; i-） memcpy（tmp, Li, 32）; F_func（Li, SubKeyi）; Xor（Li, Ri, 32）; memcpy（Ri, tmp, 32）; /R16与L16合并成64位的比特串。R16一定要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串，经过置换IP-1后所得的比特串就是密文。 Transform（M, M, IPR_Table, 64）; BitToByte（Out, M, 64）;/F函数：将32比特的输入

21、再转化为32比特的输出void F_func（bool In32, const bool Ki48） static bool MR48; /输入Ri-1（32比特）经过变换E后，扩展为48比特 Transform（MR, In, E_Table, 48）; /异或 Xor（MR, Ki, 48）; /扩展后的比特串分为8组，每组6比特。各组经过各自的S盒后，又变为4比特，合并后又成为32比特。 S_func（In, MR）; /该32比特经过P变换后，输出的比特串才是32比特的f （Ri-1,Ki）。 Transform（In, In, P_Table, 32）;/S盒变换void S_fun

22、c（bool Out32, const bool In48） char j,m,n; for（j=0; j8; j+,In+=6,Out+=4） /在其输入In0,In1,In2,In3,In4,In5中，计算出m=In0*2+In5, n=In4+In3*2+In2*4+In1*8， /再从Sj表中查出m行，n列的值Smn。将Smn化为二进制，即得Si盒的输出。 m = （In01） + In5; n = （In13） + （In22） + （In31） + In4; ByteToBit（Out, &S_Box（int）j（int）m（int）n, 4）;/打印指定位置指定长度HEX值sta

23、tic void printHex（ char *cmd, int len ）len;%02x ,（unsigned char）cmdi）;/打印数组static void printArray（ const char *In, int len ） char tmp256; memset（tmp, 0, sizeof（tmp）; tmp（int）Ini=Ini; %02d ,（unsigned char）tmpi）;/变换void Transform（bool *Out, bool *In, const char *Table, int len） static bool tmp256; tmpi = In Tablei-1 ; memcpy（Out, tmp, len）;/异或运算void Xor（bool *InA, const bool *InB, int len） InAi = InBi;/ 循环左移void RotateL（bool *In, int len, int loop） memcpy（tmp, In, loop）; memcpy（In, In+loop, len-loop）;