求教des算法的详细过程

求教des算法的详细过程,第1张

图为最详细的流程培茄

下附上完整如中罩C程序,我自己做的,你看看。

#include "stdio.h"

#include "memory.h"

#include "time.h"

#include "stdlib.h"

#define PLAIN_FILE_OPEN_ERROR -1

#define KEY_FILE_OPEN_ERROR -2

#define CIPHER_FILE_OPEN_ERROR -3

#define OK 1

typedef char ElemType

/*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 渣闹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}

int ByteToBit(ElemType ch,ElemType bit[8])

int BitToByte(ElemType bit[8],ElemType *ch)

int Char8ToBit64(ElemType ch[8],ElemType bit[64])

int Bit64ToChar8(ElemType bit[64],ElemType ch[8])

int DES_MakeSubKeys(ElemType key[64],ElemType subKeys[16][48])

int DES_PC1_Transform(ElemType key[64], ElemType tempbts[56])

int DES_PC2_Transform(ElemType key[56], ElemType tempbts[48])

int DES_ROL(ElemType data[56], int time)

int DES_IP_Transform(ElemType data[64])

int DES_IP_1_Transform(ElemType data[64])

int DES_E_Transform(ElemType data[48])

int DES_P_Transform(ElemType data[32])

int DES_SBOX(ElemType data[48])

int DES_XOR(ElemType R[48], ElemType L[48],int count)

int DES_Swap(ElemType left[32],ElemType right[32])

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

int DES_DecryptBlock(ElemType cipherBlock[8], ElemType subKeys[16][48], ElemType plainBlock[8])

int DES_Encrypt(char *plainFile, char *keyStr,char *cipherFile)

int DES_Decrypt(char *cipherFile, char *keyStr,char *plainFile)

/*字节转换成二进制*/

int ByteToBit(ElemType ch, ElemType bit[8]){

int cnt

for(cnt = 0cnt < 8 cnt++){

*(bit+cnt) = (ch>>cnt)&1

}

return 0

}

/*二进制转换成字节*/

int BitToByte(ElemType bit[8],ElemType *ch){

int cnt

for(cnt = 0cnt < 8 cnt++){

*ch |= *(bit + cnt)<<cnt

}

return 0

}

/*将长度为8的字符串转为二进制位串*/

int Char8ToBit64(ElemType ch[8],ElemType bit[64]){

int cnt

for(cnt = 0 cnt < 8 cnt++){

ByteToBit(*(ch+cnt),bit+(cnt<<3))

}

return 0

}

/*将二进制位串转为长度为8的字符串*/

int Bit64ToChar8(ElemType bit[64],ElemType ch[8]){

int cnt

memset(ch,0,8)

for(cnt = 0 cnt < 8 cnt++){

BitToByte(bit+(cnt<<3),ch+cnt)

}

return 0

}

/*生成子密钥*/

int DES_MakeSubKeys(ElemType key[64],ElemType subKeys[16][48]){

ElemType temp[56]

int cnt

DES_PC1_Transform(key,temp)/*PC1置换*/

for(cnt = 0 cnt < 16 cnt++){/*16轮跌代,产生16个子密钥*/

DES_ROL(temp,MOVE_TIMES[cnt])/*循环左移*/

DES_PC2_Transform(temp,subKeys[cnt])/*PC2置换,产生子密钥*/

}

return 0

}

/*密钥置换1*/

int DES_PC1_Transform(ElemType key[64], ElemType tempbts[56]){

int cnt

for(cnt = 0 cnt < 56 cnt++){

tempbts[cnt] = key[PC_1[cnt]]

}

return 0

}

/*密钥置换2*/

int DES_PC2_Transform(ElemType key[56], ElemType tempbts[48]){

int cnt

for(cnt = 0 cnt < 48 cnt++){

tempbts[cnt] = key[PC_2[cnt]]

}

return 0

}

/*循环左移*/

int DES_ROL(ElemType data[56], int time){

ElemType temp[56]

/*保存将要循环移动到右边的位*/

memcpy(temp,data,time)

memcpy(temp+time,data+28,time)

/*前28位移动*/

memcpy(data,data+time,28-time)

memcpy(data+28-time,temp,time)

/*后28位移动*/

memcpy(data+28,data+28+time,28-time)

memcpy(data+56-time,temp+time,time)

return 0

}

/*IP置换*/

int DES_IP_Transform(ElemType data[64]){

int cnt

ElemType temp[64]

for(cnt = 0 cnt < 64 cnt++){

temp[cnt] = data[IP_Table[cnt]]

}

memcpy(data,temp,64)

return 0

}

/*IP逆置换*/

int DES_IP_1_Transform(ElemType data[64]){

int cnt

ElemType temp[64]

for(cnt = 0 cnt < 64 cnt++){

temp[cnt] = data[IP_1_Table[cnt]]

}

memcpy(data,temp,64)

return 0

}

/*扩展置换*/

int DES_E_Transform(ElemType data[48]){

int cnt

ElemType temp[48]

for(cnt = 0 cnt < 48 cnt++){

temp[cnt] = data[E_Table[cnt]]

}

memcpy(data,temp,48)

return 0

}

/*P置换*/

int DES_P_Transform(ElemType data[32]){

int cnt

ElemType temp[32]

for(cnt = 0 cnt < 32 cnt++){

temp[cnt] = data[P_Table[cnt]]

}

memcpy(data,temp,32)

return 0

}

/*异或*/

int DES_XOR(ElemType R[48], ElemType L[48] ,int count){

int cnt

for(cnt = 0 cnt < count cnt++){

R[cnt] ^= L[cnt]

}

return 0

}

/*S盒置换*/

int DES_SBOX(ElemType data[48]){

int cnt

int line,row,output

int cur1,cur2

for(cnt = 0 cnt < 8 cnt++){

cur1 = cnt*6

cur2 = cnt<<2

/*计算在S盒中的行与列*/

line = (data[cur1]<<1) + data[cur1+5]

row = (data[cur1+1]<<3) + (data[cur1+2]<<2)

+ (data[cur1+3]<<1) + data[cur1+4]

output = S[cnt][line][row]

/*化为2进制*/

data[cur2] = (output&0X08)>>3

data[cur2+1] = (output&0X04)>>2

data[cur2+2] = (output&0X02)>>1

data[cur2+3] = output&0x01

}

return 0

}

/*交换*/

int DES_Swap(ElemType left[32], ElemType right[32]){

ElemType temp[32]

memcpy(temp,left,32)

memcpy(left,right,32)

memcpy(right,temp,32)

return 0

}

/*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 *** 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)

/*将明文左半部分与右半部分进行异或*/

DES_XOR(plainBits,copyRight,32)

if(cnt != 15){

/*最终完成左右部的交换*/

DES_Swap(plainBits,plainBits+32)

}

}

/*逆初始置换(IP^1置换)*/

DES_IP_1_Transform(plainBits)

Bit64ToChar8(plainBits,cipherBlock)

return 0

}

/*解密单个分组*/

int DES_DecryptBlock(ElemType cipherBlock[8], ElemType subKeys[16][48],ElemType plainBlock[8]){

ElemType cipherBits[64]

ElemType copyRight[48]

int cnt

Char8ToBit64(cipherBlock,cipherBits)

/*初始置换(IP置换)*/

DES_IP_Transform(cipherBits)

/*16轮迭代*/

for(cnt = 15 cnt >= 0 cnt--){

memcpy(copyRight,cipherBits+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 *** 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)

/*将明文左半部分与右半部分进行异或*/

DES_XOR(cipherBits,copyRight,32)

if(cnt != 0){

/*最终完成左右部的交换*/

DES_Swap(cipherBits,cipherBits+32)

}

}

/*逆初始置换(IP^1置换)*/

DES_IP_1_Transform(cipherBits)

Bit64ToChar8(cipherBits,plainBlock)

return 0

}

/*加密文件*/

int DES_Encrypt(char *plainFile, char *keyStr,char *cipherFile){

FILE *plain,*cipher

int count

ElemType plainBlock[8],cipherBlock[8],keyBlock[8]

ElemType bKey[64]

ElemType subKeys[16][48]

if((plain = fopen(plainFile,"rb")) == NULL){

return PLAIN_FILE_OPEN_ERROR

}

if((cipher = fopen(cipherFile,"wb")) == NULL){

return CIPHER_FILE_OPEN_ERROR

}

/*设置密钥*/

memcpy(keyBlock,keyStr,8)

/*将密钥转换为二进制流*/

Char8ToBit64(keyBlock,bKey)

/*生成子密钥*/

DES_MakeSubKeys(bKey,subKeys)

while(!feof(plain)){

/*每次读8个字节,并返回成功读取的字节数*/

if((count = fread(plainBlock,sizeof(char),8,plain)) == 8){

DES_EncryptBlock(plainBlock,subKeys,cipherBlock)

fwrite(cipherBlock,sizeof(char),8,cipher)

}

}

if(count){

/*填充*/

memset(plainBlock + count,'\0',7 - count)

/*最后一个字符保存包括最后一个字符在内的所填充的字符数量*/

plainBlock[7] = 8 - count

DES_EncryptBlock(plainBlock,subKeys,cipherBlock)

fwrite(cipherBlock,sizeof(char),8,cipher)

}

fclose(plain)

fclose(cipher)

return OK

}

/*解密文件*/

int DES_Decrypt(char *cipherFile, char *keyStr,char *plainFile){

FILE *plain, *cipher

int count,times = 0

long fileLen

ElemType plainBlock[8],cipherBlock[8],keyBlock[8]

ElemType bKey[64]

ElemType subKeys[16][48]

if((cipher = fopen(cipherFile,"rb")) == NULL){

return CIPHER_FILE_OPEN_ERROR

}

if((plain = fopen(plainFile,"wb")) == NULL){

return PLAIN_FILE_OPEN_ERROR

}

/*设置密钥*/

memcpy(keyBlock,keyStr,8)

/*将密钥转换为二进制流*/

Char8ToBit64(keyBlock,bKey)

/*生成子密钥*/

DES_MakeSubKeys(bKey,subKeys)

/*取文件长度 */

fseek(cipher,0,SEEK_END)/*将文件指针置尾*/

fileLen = ftell(cipher) /*取文件指针当前位置*/

rewind(cipher) /*将文件指针重指向文件头*/

while(1){

/*密文的字节数一定是8的整数倍*/

fread(cipherBlock,sizeof(char),8,cipher)

DES_DecryptBlock(cipherBlock,subKeys,plainBlock)

times += 8

if(times < fileLen){

fwrite(plainBlock,sizeof(char),8,plain)

}

else{

break

}

}

/*判断末尾是否被填充*/

if(plainBlock[7] < 8){

for(count = 8 - plainBlock[7] count < 7 count++){

if(plainBlock[count] != '\0'){

break

}

}

}

if(count == 7){/*有填充*/

fwrite(plainBlock,sizeof(char),8 - plainBlock[7],plain)

}

else{/*无填充*/

fwrite(plainBlock,sizeof(char),8,plain)

}

fclose(plain)

fclose(cipher)

return OK

}

int main()

{

clock_t a,b

a = clock()

DES_Encrypt("1.txt","key.txt","2.txt")

b = clock()

printf("加密消耗%d毫秒\n",b-a)

system("pause")

a = clock()

DES_Decrypt("2.txt","key.txt","3.txt")

b = clock()

printf("解密消耗%d毫秒\n",b-a)

getchar()

return 0

}

一.加密

DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密,最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图示如下:

DES算法加密过程

对DES算法加密过程图示的说明如下:待加密的64比特明文串m,经过IP置换后,得到的比特串的下标列表如下:

IP 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

该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)(f变换将握咐薯在下面讲)输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为:

f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1,R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算,生成L2,R2…… 一共经过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果,L16是R15的直接赋值。

R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是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后所得比特串的下标列表如下:

IP-1 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

经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e.。

下面再讲一下变换f(Ri-1,Ki)。

它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图所段者示:

对f变换说明如下:输入Ri-1(32比特)经过变换E后,膨胀为48比特。膨胀后的比特串的下标列表如下:

E: 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 31

膨胀后的比特串分为8组,每组6比特。各组经过各自的S盒后,又变简弯为4比特(具体过程见后),合并后又成为32比特。该32比特经过P变换后,其下标列表如下:

P: 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

经过P变换后输出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)。

下面再讲一下S盒的变换过程。任取一S盒。见图:

在其输入b1,b2,b3,b4,b5,b6中,计算出x=b1*2+b6, y=b5+b4*2+b3*4+b2*8,再从Si表中查出x 行,y 列的值Sxy。将Sxy化为二进制,即得Si盒的输出。(S表如图所示)

至此,DES算法加密原理讲完了。在VC++6.0下的程序源代码为:

for(i=1i<=64i++)

m1[i]=m[ip[i-1]]//64位明文串输入,经过IP置换。

下面进行迭代。由于各次迭代的方法相同只是输入输出不同,因此只给出其中一次。以第八次为例://进行第八次迭代。首先进行S盒的运算,输入32位比特串。

for(i=1i<=48i++)//经过E变换扩充,由32位变为48位

RE1[i]=R7[E[i-1]]

for(i=1i<=48i++)//与K8按位作不进位加法运算

RE1[i]=RE1[i]+K8[i]

for(i=1i<=48i++)

{

if(RE1[i]==2)

RE1[i]=0

}

for(i=1i<7i++)//48位分成8组

{

s11[i]=RE1[i]

s21[i]=RE1[i+6]

s31[i]=RE1[i+12]

s41[i]=RE1[i+18]

s51[i]=RE1[i+24]

s61[i]=RE1[i+30]

s71[i]=RE1[i+36]

s81[i]=RE1[i+42]

}//下面经过S盒,得到8个数。S1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8分别为S表

s[1]=s1[s11[6]+s11[1]*2][s11[5]+s11[4]*2+s11[3]*4+s11[2]*8]

s[2]=s2[s21[6]+s21[1]*2][s21[5]+s21[4]*2+s21[3]*4+s21[2]*8]

s[3]=s3[s31[6]+s31[1]*2][s31[5]+s31[4]*2+s31[3]*4+s31[2]*8]

s[4]=s4[s41[6]+s41[1]*2][s41[5]+s41[4]*2+s41[3]*4+s41[2]*8]

s[5]=s5[s51[6]+s51[1]*2][s51[5]+s51[4]*2+s51[3]*4+s51[2]*8]

s[6]=s6[s61[6]+s61[1]*2][s61[5]+s61[4]*2+s61[3]*4+s61[2]*8]

s[7]=s7[s71[6]+s71[1]*2][s71[5]+s71[4]*2+s71[3]*4+s71[2]*8]

s[8]=s8[s81[6]+s81[1]*2][s81[5]+s81[4]*2+s81[3]*4+s81[2]*8]

for(i=0i<8i++)//8个数变换输出二进制

{

for(j=1j<5j++)

{

temp[j]=s[i+1]%2

s[i+1]=s[i+1]/2

}

for(j=1j<5j++)

f[4*i+j]=temp[5-j]

}

for(i=1i<33i++)//经过P变换

frk[i]=f[P[i-1]]//S盒运算完成

for(i=1i<33i++)//左右交换

L8[i]=R7[i]

for(i=1i<33i++)//R8为L7与f(R,K)进行不进位二进制加法运算结果

{

R8[i]=L7[i]+frk[i]

if(R8[i]==2)

R8[i]=0

}

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DES算法及其在VC++6.0下的实现(下)

作者:航天医学工程研究所四室 朱彦军

在《DES算法及其在VC++6.0下的实现(上)》中主要介绍了DES算法的基本原理,下面让我们继续:

二.子密钥的生成

64比特的密钥生成16个48比特的子密钥。其生成过程见图:

子密钥生成过程具体解释如下:

64比特的密钥K,经过PC-1后,生成56比特的串。其下标如表所示:

PC-1 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 4

该比特串分为长度相等的比特串C0和D0。然后C0和D0分别循环左移1位,得到C1和D1。C1和D1合并起来生成C1D1。C1D1经过PC-2变换后即生成48比特的K1。K1的下标列表为:

PC-2 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 29 32

C1、D1分别循环左移LS2位,再合并,经过PC-2,生成子密钥K2……依次类推直至生成子密钥K16。

注意:Lsi (I =1,2,….16)的数值是不同的。具体见下表:

迭代顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

左移位数 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1

生成子密钥的VC程序源代码如下:

for(i=1i<57i++)//输入64位K,经过PC-1变为56位 k0[i]=k[PC_1[i-1]]

56位的K0,均分为28位的C0,D0。C0,D0生成K1和C1,D1。以下几次迭代方法相同,仅以生成K8为例。 for(i=1i<27i++)//循环左移两位

{

C8[i]=C7[i+2]

D8[i]=D7[i+2]

}

C8[27]=C7[1]

D8[27]=D7[1]

C8[28]=C7[2]

D8[28]=D7[2]

for(i=1i<=28i++)

{

C[i]=C8[i]

C[i+28]=D8[i]

}

for(i=1i<=48i++)

K8[i]=C[PC_2[i-1]]//生成子密钥k8

注意:生成的子密钥不同,所需循环左移的位数也不同。源程序中以生成子密钥 K8为例,所以循环左移了两位。但在编程中,生成不同的子密钥应以Lsi表为准。

三.解密

DES的解密过程和DES的加密过程完全类似,只不过将16圈的子密钥序列K1,K2……K16的顺序倒过来。即第一圈用第16个子密钥K16,第二圈用K15,其余类推。

第一圈:

加密后的结果

L=R15, R=L15⊕f(R15,K16)⊕f(R15,K16)=L15

同理R15=L14⊕f(R14,K15), L15=R14。

同理类推:

得 L=R0, R=L0。

其程序源代码与加密相同。在此就不重写。

四.示例

例如:已知明文m=learning, 密钥 k=computer。

明文m的ASCII二进制表示:

m= 01101100 01100101 01100001 01110010

01101110 01101001 01101110 01100111

密钥k的ASCII二进制表示:

k=01100011 01101111 01101101 01110000

01110101 01110100 01100101 01110010

明文m经过IP置换后,得:

11111111 00001000 11010011 10100110 00000000 11111111 01110001 11011000

等分为左右两段:

L0=11111111 00001000 11010011 10100110 R0=00000000 11111111 01110001 11011000

经过16次迭代后,所得结果为:

L1=00000000 11111111 01110001 11011000 R1=00110101 00110001 00111011 10100101

L2=00110101 00110001 00111011 10100101 R2=00010111 11100010 10111010 10000111

L3=00010111 11100010 10111010 10000111 R3=00111110 10110001 00001011 10000100

L4=00111110101100010000101110000100 R4=11110111110101111111101000111110

L5=11110111110101111111101000111110 R5=10010110011001110100111111100101

L6=10010110011001110100111111100101 R6=11001011001010000101110110100111

L7=11001011001010000101110110100111 R7=01100011110011101000111011011001

L8=01100011110011101000111011011001 R8=01001011110100001111001000000100

L9=01001011110100001111001000000100 R9=00011101001101111010111011100001

L10=00011101001101111010111011100001 R10=11101110111110111111010100000101

L11=11101110111110111111010100000101 R11=01101101111011011110010111111000

L12=01101101111011011110010111111000 R12=11111101110011100111000110110111

L13=11111101110011100111000110110111 R13=11100111111001011010101000000100

L14=11100111111001011010101000000100 R14=00011110010010011011100001100001

L15=00011110010010011011100001100001 R15=01010000111001001101110110100011

L16=01010000111001001101110110100011 R16=01111101101010000100110001100001

其中,f函数的结果为:

f1=11001010001110011110100000000011 f2=00010111000111011100101101011111

f3=00001011100000000011000000100001 f4=11100000001101010100000010111001

f5=10101000110101100100010001100001 f6=00111100111111111010011110011001

f7=11110101101010011100000100111100 f8=10000000111110001010111110100011

f9=01111110111110010010000000111000 f10=10100101001010110000011100000001

f11=01110000110110100100101100011001 f12=00010011001101011000010010110010

f13=10001010000010000100111111111100 f14=11100011100001111100100111010110

f15=10110111000000010111011110100111 f16=01100011111000011111010000000000

16个子密钥为:

K1=11110000101111101110111011010000 K2=11100000101111101111011010010101

K3=11110100111111100111011000101000 K4=11100110111101110111001000011010

K5=11101110110101110111011100100110 K6=11101111110100110101101110001011

K7=00101111110100111111101111100110 K8=10111111010110011101101101010000

K9=00011111010110111101101101000100 K10=00111111011110011101110100001001

K11=00011111011011011100110101101000 K12=01011011011011011011110100001010

K13=11011101101011011010110110001111 K14=11010011101011101010111110000000

K15=11111001101111101010011011010011 K16=11110001101111100010111000000001

S盒中,16次运算时,每次的8 个结果为:

第一次:5,11,4,1,0,3,13,9;

第二次:7,13,15,8,12,12,13,1;

第三次:8,0,0,4,8,1,9,12;

第四次:0,7,4,1,7,6,12,4;

第五次:8,1,0,11,5,0,14,14;

第六次:14,12,13,2,7,15,14,10;

第七次:12,15,15,1,9,14,0,4;

第八次:15,8,8,3,2,3,14,5;

第九次:8,14,5,2,1,15,5,12;

第十次:2,8,13,1,9,2,10,2;

第十一次:10,15,8,2,1,12,12,3;

第十二次:5,4,4,0,14,10,7,4;

第十三次:2,13,10,9,2,4,3,13;

第十四次:13,7,14,9,15,0,1,3;

第十五次:3,1,15,5,11,9,11,4;

第十六次:12,3,4,6,9,3,3,0;

子密钥生成过程中,生成的数值为:

C0=0000000011111111111111111011 D0=1000001101110110000001101000

C1=0000000111111111111111110110 D1=0000011011101100000011010001

C2=0000001111111111111111101100 D2=0000110111011000000110100010

C3=0000111111111111111110110000 D3=0011011101100000011010001000

C4=0011111111111111111011000000 D4=1101110110000001101000100000

C5=1111111111111111101100000000 D5=0111011000000110100010000011

C6=1111111111111110110000000011 D6=1101100000011010001000001101

C7=1111111111111011000000001111 D7=0110000001101000100000110111

C8=1111111111101100000000111111 D8=1000000110100010000011011101

C9=1111111111011000000001111111 D9=0000001101000100000110111011

C10=1111111101100000000111111111 D10=0000110100010000011011101100

C11=1111110110000000011111111111 D11=0011010001000001101110110000

C12=1111011000000001111111111111 D12=1101000100000110111011000000

C13=1101100000000111111111111111 D13=0100010000011011101100000011

C14=0110000000011111111111111111 D14=0001000001101110110000001101

C15=1000000001111111111111111101 D15=0100000110111011000000110100

C16=0000000011111111111111111011 D16=1000001101110110000001101000

des故障系统指分散控制系统。根据查询摩托车相关消息得知,摩托车充电器显示des故障系统指分散控制系统,分散控制系统是纯核以微处理器为基础,迹裤空采用控制功能分散、显示 *** 作集中、兼顾分而自治和综姿瞎合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。


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