DES加密算法C语言 实验报告

DES加密算法C语言 实验报告
DES加密算法C语言 实验报告

DES实验报告

一、实验目的

实现DES算法。

二、实验过程

按照DES的算法流程设计,具体实施详见附件。

三、使用方法

首先输入密钥,八位ASCII长,否则报错。然后输入读入文件名和写入文件名,必须以ASCII编码,否则不能使用。

四、实验结果

将自身cpp文件进行加密解密,前后文件完全一样。见文件

附录

源代码:

// 滴一欸死.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//

#include"stdafx.h"

#include

#include

#include

#include

#include

#include"table.h"

/* Constant */

#define ENCRYPT_LENGTH8 //length of each unit in encryption

#define DECIPHER_LENGTH 4 //length of each unit in decipher

#define MAX320xFFFFFFFF //mask of 32 bits

/* Declaration */

typedefunsignedlonglong bit64;

typedefunsignedlonglong bit56;

typedefunsignedlonglong bit48;

typedefunsignedint bit32;

typedefunsignedint bit28;

/* File stream */

FILE *fin, *fout;

/* For debug */

inlinevoid printBite(bit64num)

{

while (num)

{

printf("%d", num % 2);

num>>= 1;

}

printf("\n");

}

/* Transfer from char to bit in Encrtption */ inline bit64 ToBit(

char *in // source string

);

/* Transfer from char to bit in Deciphtering */ inline bit64 DeToBit(

char *in // source string

);

/* Transfer from bit to char */

inlinevoid ToBite(

char *out, // out string

bit64 num // source bits

);

/* Permutation */

inline bit64 substitute(

bit64 num, // source bits

constint *table, // Permutation table

size_t len // bits length

);

/* Bit recycle loop to left */

inline bit28 MoveLeft(

bit28 key, // source bits

int len // bits length

);

/* Bit recycle loop to right */

inline bit28 MoveRight(

bit28 key, // source bits

int len // bits length

);

/* Divide bits into two parts */

inlinevoid divide(

bit64 num, // source bits

int len, // length of each bits

bit32 *L, // left out bits

bit32 *R // right out bits

);

/* S box */

inline bit32 SChange(

bit48 num // source bits

);

/* F box */

inline bit32 FChange(

bit32 num, // source bits

bit48 key // secret key

);

/* Key initialization */

inlinevoid SetKey(

char *in // string of key

);

/* Enryption */

inlinevoid DES(

char *message // messages to be encrypted

);

/* Deciphering */

inlinevoid Decipher(

char *message // messages to be deciphered );

/* Initialization */

inlinevoid init();

int main()

{

init();

system("pause");

return 0;

}

/* Initialization */

inlinevoid init()

{

/* Set secret key */

printf("Please input your secret key (8 digits):\n");

char key[10000];

scanf("%s", key);

if (strlen(key) != 8)

{

printf("ERROR Key\n");

return;

}

SetKey(key);

/* Set mode Encryption or Deciphering */

printf("Please input the mode (\"E\" for Encrypt, \"D\" for Decipher):\n");

void (*p)(char*);

int delta = 8;

switch (getch())

{

case'E': p = DES; delta = 8; break;

case'D': p = Decipher; delta = 16; break;

default: printf("ERROR!\n"); return;

}

/* Load file */

printf("Please input the path of the in file:\n");

char message[10000], in[100], out[100];

scanf("%s", in);

printf("Please input the path of the out file:\n");

scanf("%s", out);

fin = freopen(in, "r", stdin);

fout = freopen(out, "w", stdout);

/* If success */

if (!fin || !fout)

{

printf("Error open file!\n");

return;

}

/* Read file */

while (gets_s(message))

{

for (int i = 0; i < strlen(message); i += delta)

{

p(message + i);

}

printf("\n");

}

/* Close stream */

fclose(stdin);

fclose(stdout);

fclose(fin);

fclose(fout);

}

/* Transfer from char to bit in Encrtption */

inline bit64 ToBit(char *in)

{

/* If valid */

if (!in)

{

return 0;

}

/* Copy char* */

char temp[8];

memset(temp, ' ', 8 * sizeof(char));

for (int i = 0; i < strlen(in) && i

temp[i] = in[i];

}

/* Transfer to bit */

bit64 key = 0x0;

for (int i = 0; i

{

key |= ((bit64)temp[i] << (ENCRYPT_LENGTH * i));

}

return key;

}

/* Transfer from char to bit in Deciphtering */

inline bit64 DeToBit(char *in)

{

/* If valid */

if (!in)

{

return 0;

}

/* Copy char* */

char temp[64 / DECIPHER_LENGTH];

memset(temp, ' ', 8 * sizeof(char));

for (int i = 0; i < 64 / DECIPHER_LENGTH; i++)

{

if (in[i] >= 'A')

{

temp[i] = in[i] - '7';

}

else

{

if (in[i] >= '0')

{

temp[i] = in[i] - '0';

}

}

}

/* Transfer to bit */

bit64 key = 0x0;

for (int i = 0; i < 64 / DECIPHER_LENGTH; i++)

{

key |= ((bit64)temp[i] << (DECIPHER_LENGTH * i));

}

return key;

}

/* Transfer from bit to char */

inlinevoid ToBite(char *out, bit64num)

{

if (strlen(out) <= ENCRYPT_LENGTH)

{

out = (char*)malloc(sizeof(char) * (ENCRYPT_LENGTH + 1));

}

memset(out, 0, sizeof(char) * (ENCRYPT_LENGTH + 1));

for (int i = 0; i

{

out[i] = num& 0xFF;

}

}

/* Permutation */

inline bit64 substitute(bit64num, constint *table, size_t len) {

bit64 out = 0;

/* Calculation */

for (int i = 0; i

{

out |= ((bit64)((num>> (table[i] - 1)) & 1) << i);

}

return out;

}

/* Bit recycle loop to left */

inline bit28 MoveLeft(bit28key, int len)

{

bit28 temp = 0;

temp = key<< (28 - len); // right bits

key = key>>len; // left bits

key |= temp; // compare

key&= 0x0FFFFFFF; // delete highest four bits return key;

}

/* Bit recycle loop to right */

inline bit28 MoveRight(bit28key, int len)

{

bit28 temp = 0;

temp = key>> (28 - len); // right bits

key = key<

key |= temp; // compare

return key;

}

/* Divide bits into two parts */

inlinevoid divide(bit64num, int len, bit32 *L, bit32 *R)

{

*L = *R = 0;

*L = num&MAX32;

*R = num&MAX32;

}

/* S box */

inline bit32 SChange(bit48num)

{

bit32 key = 0;

for (int i = 0; i < 8; i++)

{

bit32 x, y;

x = (num>> 1) & 0x0F; // the middle four bits

y = (((num>> 5) & 1) << 1) | (num& 1); // the first and the last bits

key |= (S[i][y][x] << (i * 4)); // permutate

num>>= 6; // change to next }

return key;

}

/* F box */

inline bit32 FChange(bit32num, bit48key)

{

bit48 temp = substitute(num, E, sizeof(E) / sizeof(E[0]));

temp ^= key;

num = SChange(temp);

return substitute(num, P, sizeof(P) / sizeof(P[0]));

}

/* Key initialization */

inlinevoid SetKey(char *in)

{

bit64 key = ToBit(in);

bit28 C, D;

key = substitute(key, PC1, sizeof(PC1) / sizeof(PC1[0]));

divide(key, 28, &C, &D);

for (int i = 0; i < 16; i++)

{

C = MoveLeft(C, Move[i]);

D = MoveLeft(D, Move[i]);

key = (bit64)C | ((bit64)D << 28);

SubKey[i] = substitute(key, PC2, 48);

}

}

/* Enryption */

inlinevoid DES(char *message)

{

bit64 BitMes = substitute(ToBit(message), IP, sizeof(IP) / sizeof(IP[0]));

bit32 L, R, temp;

divide(BitMes, 32, &L, &R);

/* 16 rounds */

for (int i = 0; i < 16; i++)

{

temp = R;

R = FChange(R, SubKey[i]);

R ^= L;

L = temp;

}

BitMes = (bit64)L | ((bit64)R << 32);

BitMes = substitute(BitMes, IPR, sizeof(IPR) / sizeof(IPR[0]));

/* print encrypted message */

for (int i = 0; i < 16; i++)

{

char temp = (0xF & (BitMes >> (i * 4)));

temp += (temp > 9 ? '7' : '0');

printf("%c", temp);

}

}

/* Deciphering */

inlinevoid Decipher(char *message)

{

bit64 BitMes = substitute(DeToBit(message), IP, sizeof(IP) / sizeof(IP[0]));

bit32 L, R, temp;

divide(BitMes, 32, &L, &R);

/* 16 rounds */

for (int i = 15; i >= 0; i--)

{

temp = L;

L = FChange(L, SubKey[i]);

L ^= R;

R = temp;

}

BitMes = (bit64)L | ((bit64)R << 32);

BitMes = substitute(BitMes, IPR, sizeof(IPR) / sizeof(IPR[0]));

/* print deciphered messages */

for (int i = 0; i < 8; i++)

{

printf("%c", (0xFF & (BitMes >> (i * 8))));

}

}

table.h文件

#pragmaonce

/* IP permutation for plaintext */

constint 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

};

/* IPR permutation to print */

constint IPR[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

};

/*--------------------------- premutation ----------------------------*/

/* the expansion permutation */

staticint 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,

24,25,26,27,28,29,28,29,30,31,32, 1

};

/* Compression permutation */

staticint PC1[56] = {

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

};

/* Number of key bits shifted per round */

staticint Move[16] = {

1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1 };

/* Compression permutation */

staticint PC2[48] = {

14,17,11,24, 1, 5, 3,28,15, 6,21,10,

23,19,12, 4,26, 8,16, 7,27,20,13, 2,

41,52,31,37,47,55,30,40,51,34,33,48,

44,49,39,56,34,53,46,42,50,36,29,32

};

/*------------- F function ---------------*/

/* S boxes permutation */

staticint 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, 0, 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, 0, 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 };

/* P boxes permutation */

staticint P[32] = {

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 };

/* 16 subkey undefined */

staticunsignedlonglong SubKey[16];

DES算法实验报告

DES算法实验报告 姓名:学号:班级: 一、实验环境 1.硬件配置:处理器(英特尔Pentium双核E5400 @ 2.70GHZ 内存:2G) 2.使用软件: ⑴操作系统:Windows XP 专业版32位SP3(DirectX 9.0C) ⑵软件工具:Microsoft Visual C++ 6.0 二、实验涉及的相关概念或基本原理 1、加密原理 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。 三、实验内容 1、关键代码 ⑴子密钥产生

⑵F函数以及加密16轮迭代 2、DES加密算法的描述及流程图 ⑴子密钥产生 在DES算法中,每一轮迭代都要使用一个子密钥,子密钥是从用户输入的初始密钥产生的。K是长度为64位的比特串,其中56位是密钥,8位是奇偶校验位,分布在8,16,24,32,40,48,56,64比特位上,可在8位中检查单个错误。在密钥编排计算中只用56位,不包括这8位。子密钥生成大致分为:置换选择1(PC-1)、循环左移、置换选择2(PC-2)等变换,分别产生16个子密钥。 DES解密算法与加密算法是相同的,只是子密钥的使用次序相反。 ⑵DES加密算法 DES密码算法采用Feistel密码的S-P网络结构,其特点是:加密和解密使用同一算法、

DES加密算法的实现

常州工学院 计算机信息工程学院 《数据结构》课程设计报告 题目 DES加密算法的实现 班级 14软一 学号姓名王磊(组长) 学号姓名王凯旋 学号姓名陶伟 2016年01月06日

一,实验名称: DES加密算法的实现 二,实验内容: a)熟悉DES算法的基本原理; b)依据所算则的算法,编程实现该该算法; c)执行程序并分析结果; 三,实验原理 1,概述 DES是一种分组加密算法,他以64位为分组对数据加密。64位一组的明文从算法的一端输入,64位的密文从另一端输出。DES是一个对称算法:加密和解密用的是同一个算法(除密钥编排不同以外)。密钥的长度为56位(密钥通常表示为64位的数,但每个第8位都用作奇偶检验,可以忽略)。密钥可以是任意的56位数,且可以在任意的时候改变。 DES算法的入口参数有3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,是要被加密或解密的数据:Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。 DES算法的工作过程:若Mode为加密,则用Key对数据Data进行加密,生成Data的密码形式(64位)作为DES的输出结果;若Mode 为解密,则用Key对密码形式的数据Data解密,还原为Data的明码形式(64位)作为DES的输出结果。

2,DES算法详述 DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,他所使用的密钥也是64位,DES对64 位的明文分组进行操作。通过一个初始置换,将明文分组分成左半部分和右半部分,各32位长。然后进行16轮相同的运算,这些相同的运算被称为函数f,在运算过程中数据和密钥相结合。经过16轮运算后左、右部分在一起经过一个置换(初始置换的逆置换),这样算法就完成了。 (1)初始置换 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, 即将输入的第58位换到第1位,第50位换到第2位,…,依次类推,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。。 (2)逆置换 经过16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换的逆运算。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。 (3)函数f(Ri,Ki)的计算 “扩展置换”是将32位放大成48位,“P盒置换”是32位到32位换位, 在(Ri,Ki)算法描述图中,选择函数功能是把6 b数据变为4 b数

DES算法及其程序实现

DES算法及其程序实现 一.D ES算法概述 ①DES算法为密码体制中的对称密码体制,又被成为美国数据加密标准,是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。明文按64位进行分组,密钥长64位,密钥事实上是56位参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位,使得每个密钥都有奇数个1)分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。 ②DES算法的特点:分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。 ③DES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,整个算法的主流程图如下: 二.D ES算法的编程实现 #include #include using namespace std;

const static char ip[] = { //IP置换 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 }; const static char fp[] = { //最终置换 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 }; const static char sbox[8][64] = { //s_box /* 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,

现代密码学实验报告

现代密码学 实验报告 学生姓名 学号 专业班级计算机科学与技术指导教师段桂华 学院信息科学与工程学院完成时间2016年4月

实验一密码算法实验 [实验目的] 1.掌握密码学中经典的对称密码算法AES、RC4的算法原理。 2.掌握AES、RC4的算法流程和实现方法。 [实验预备] 1.AES算法的基本原理和特点。 2.流密码RC4的密钥流生成以及S盒初始化过程。 [实验内容] 1. 分析AES、RC4的实现过程。 2. 用程序设计语言将算法过程编程实现。 3. 完成字符串数据的加密运算和解密运算 输入十六进制明文:11223344556677889900AABBCCDDEEFF 输入十六进制密钥:13579BDF02468ACE1234567890ABCDEF [实验步骤] 1. 预习AES、RC4算法。 2. 写出算法流程,用程序设计语言将算法过程编程实现。 3. 输入指定的明文、密钥进行实验,验证结果。 4. 自己选择不同的输入,记录输出结果。 写出所编写程序的流程图和运行界面、运行结果。 一、AES算法 1、AES算法简介 AES 是一种可用来保护电子数据的新型加密算法。特别是,AES 是可以使用128、192 和 256 位密钥的迭代式对称密钥块密码,并且可以对 128 位(16 个字节)的数据块进行加密和解密。与使用密钥对的公钥密码不同的是,对称密钥密码使用同一个密钥来对数据进行加密和解密。由块密码返回的加密数据与输入数据具有相同的位数。迭代式密码使用循环结构来针对输入数据反复执行排列和置换运算。 2、算法实现及流程 以加密函数为例,如下所示,首先对密钥进行预处理密钥扩展,然后明文进行Nr(Nr与密钥长度有关)次迭代运算,包括字节替换SubBytes、移位行运算ShiftRows、混合列运算MixColumns、以及轮秘钥加密AddRoundKey。

DES加密算法的JAVA实现

目录 摘要 (3) 一、目的与意义 (4) 二、DES概述 (5) 三、DES加解密算法原理 (7) 1.加密 (6) 2.子密钥生成 (11) 3.解密 (13) 四、加解密算法的实现 (14) 1.软件版本 (14) 2.平台 (14) 3.源代码 (14) 4.运行结果 (24) 五、总结 (25)

【摘要】1973年5月15 日,美国国家标准局(现在的美国国家标准就是研究所,即NIST)在联邦记录中公开征集密码体制,这一举措最终导致了数据加密标准(DES)的出现,它曾经成为世界上最广泛使用的密码体制。DES由IBM开发,它是早期被称为Lucifer体制的改进。DES在1975年3月17日首次在联邦记录中公布,在经过大量的公开讨论后,1977年2月15日DES被采纳为“非密级”应用的一个标准。最初预期DES作为标准只能使用10~15年;然而,事实证明DES要长寿得多。被采纳后,大约每隔5年就被评审一次。DES的最后一次评审是在1999年1月。 本文阐述了DES发展现状及对网络安全的重要意义,并在此基础上对DES算法原理进行详细的介绍和分析。通过应用DES算法加解密的具体实现,进一步加深对DES算法的理解,论证了DES算法具有加密快速且强壮的优点,适合对含有大量信息的文件进行加密,同时分析了DES算法密钥过短(56位)所带来的安全隐患。 【关键词】DES 加密解密明文密文

一、目的与意义 随着计算机和通信网络的广泛应用,信息的安全性已经受到人们的普遍重视。信息安全已不仅仅局限于政治,军事以及外交领域,而且现在也与人们的日常生活息息相关。现在,密码学理论和技术已得到了迅速的发展,它是信息科学和技术中的一个重要研究领域。在近代密码学上值得一提的大事有两件:一是1977年美国国家标准局正式公布实施了美国的数据加密标准(DES),公开它的加密算法,并批准用于非机密单位及商业上的保密通信。密码学的神秘面纱从此被揭开。二是Diffie和Hellman联合写的一篇文章“密码学的新方向”,提出了适应网络上保密通信的公钥密码思想,拉开了公钥密码研究的序幕。 DES(Data Encryption Standard)是IBM公司于上世纪1977年提出的一种数据加密算法。在过去近三十年的应用中,还无法将这种加密算法完全、彻底地破解掉。而且这种算法的加解密过程非常快,至今仍被广泛应用,被公认为安全的。虽然近年来由于硬件技术的飞速发展,破解DES已经不是一件难事,但学者们似乎不甘心让这样一个优秀的加密算法从此废弃不用,于是在DES的基础上有开发了双重DES(DoubleDES,DDES)和三重DES(Triple DES,TDES)。 在国内,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,DES 算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC 卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,以此来实现关键数据的保密,如信用卡持卡人的PIN 码加密传输,IC 卡与POS 间的双向认证、金融交易数据包的MAC 校验等,均用到DES 算法。DES加密体制是ISO颁布的数据加密标准。 因此研究DES还是有非常重要的意义。

DES加密算法实验报告

苏州科技学院 实验报告 学生姓名:杨刘涛学号:1220126117 指导教师:陶滔 刘学书1220126114 实验地点:计算机学院大楼东309 实验时间:2015-04-20 一、实验室名称:软件实验室 二、实验项目名称:DES加解密算法实现 三、实验学时:4学时 四、实验原理: DES算法由加密、子密钥和解密的生成三部分组成。现将DES算法介绍如下。1.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:

图2-1: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(初始置换)后,得到的比特串的下标列表如下: 表2-1:得到的比特串的下标列表

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(终结置换)后所得比特串的下标列表如下: 表2-2:置换后所得比特串的下标列表 经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e。 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2-2所示:

数据加密实验报告

实验报告 课程:计算机保密_ _ 实验名称:数据的加密与解密_ _ 院系(部):计科院_ _ 专业班级:计科11001班_ _ 学号: 201003647_ _ 实验日期: 2013-4-25_ _ 姓名: _刘雄 _ 报告日期: _2013-5-1 _ 报告评分:教师签字:

一. 实验名称 数据加密与解密 二.运行环境 Windows XP系统 IE浏览器 三.实验目的 熟悉加密解密的处理过程,了解基本的加密解密算法。尝试编制基本的加密解密程序。掌握信息认证技术。 四.实验内容及步骤 1、安装运行常用的加解密软件。 2、掌握加解密软件的实际运用。 *3、编写凯撒密码实现、维吉尼亚表加密等置换和替换加解密程序。 4、掌握信息认证的方法及完整性认证。 (1)安装运行常用的加解密软件,掌握加解密软件的实际运用 任务一:通过安装运行加密解密软件(Apocalypso.exe;RSATool.exe;SWriter.exe等(参见:实验一指导))的实际运用,了解并掌握对称密码体系DES、IDEA、AES等算法,及非对称密码体制RSA等算法实施加密加密的原理及技术。 ?DES:加密解密是一种分组加密算法,输入的明文为64位,密钥为56位,生成的密文为64位。 ?BlowFish:算法用来加密64Bit长度的字符串或文件和文件夹加密软件。 ?Gost(Gosudarstvennyi Standard):算法是一种由前苏联设计的类似DES算法的分组密码算法。它是一个64位分组及256位密钥的采用32轮简单迭代型加密算法. ?IDEA:国际数据加密算法:使用128 位密钥提供非常强的安全性; ?Rijndael:是带有可变块长和可变密钥长度的迭代块密码(AES 算法)。块长和密钥长度可以分别指定成128、192 或256 位。 ?MISTY1:它用128位密钥对64位数据进行不确定轮回的加密。文档分为两部分:密钥产生部分和数据随机化部分。 ?Twofish:同Blowfish一样,Twofish使用分组加密机制。它使用任何长度为256比特的单个密钥,对如智能卡的微处理器和嵌入在硬件中运行的软件很有效。它允许使用者调节加密速度,密钥安装时间,和编码大小来平衡性能。 ?Cast-256:AES 算法的一种。 (同学们也可自己下载相应的加解密软件,应用并分析加解密过程) 任务二:下载带MD5验证码的软件(如:https://www.360docs.net/doc/8318051291.html,/downloads/installer/下载(MySQL):Windows (x86, 32-bit), MSI Installer 5.6.11、1.5M;MD5码: 20f788b009a7af437ff4abce8fb3a7d1),使用MD5Verify工具对刚下载的软件生成信息摘要,并与原来的MD5码比较以确定所下载软件的完整性。或用两款不同的MD5软件对同一文件提取信息摘要,而后比较是否一致,由此可进行文件的完整性认证。

DES加密算法设计(含程序)

DES加密算法分析 [摘要]DES数据加密算法是使用最广的分组加密算法,它作为最著名的保密密钥或对称密钥加密算法,在计算机密码学及计算机数据通信的发展过程中起了重要作用。本次学年论文是主要是学习介绍DES对 称密钥数据加密算法,并用c++实现。DES算法具有较高的安全性,为我们进行一般的计算机数据传输活 动提供了安全保障。 [关键词] 加密与解密,DES算法,S-盒 引言 密码学是伴随着战争发展起来的一门科学,其历史可以追溯到古代,并且还有过辉煌的经历。但成为一门学科则是近20年来受计算机科学蓬勃发展的刺激结果。今天在计算机被广泛应用的信息时代,信息本身就是时间,就是财富。如何保护信息的安全(即密码学的应用)已不再局限于军事、政治和外交,而是扩大到商务、金融和社会的各个领域。特别是在网络化的今天,大量敏感信息(如考试成绩、个人简历、体检结果、实验数据等)常常要通过互联网进行交换。(现代电子商务也是以互联网为基础的。)由于互联网的开放性,任何人都可以自由地接入互联网,使得有些不诚实者就有可能采用各种非法手段进行破坏。因此人们十分关心在网络上交换信息的安全性。普遍认为密码学方法是解决信息安全保护的一个最有效和可行的方法。有效是指密码能做到使信息不被非法窃取,不被篡改或破坏,可行是说它需要付出的代价是可以接受的。 密码是形成一门新的学科是在20世纪70年代。它的理论基础之一应该首推1949年Shannon的一篇文章“保密系统的通信理论”,该文章用信息论的观点对信息保密问题作了全面的阐述。这篇文章过了30年后才显示出它的价值。1976年,Diffie和Hellman发表了论文《密码学的新方向》,提出了公钥密码体制的新思想,这一思想引发了科技界对研究密码学的极大兴趣,大量密码学论文开始公开发表,改变了过去只是少数人关起门来研究密码学的状况。同时为了适应计算机通信和电子商务迅速发展的需要,密码学的研究领域逐渐从消息加密扩大到数字签名、消息认证、身份识别、抗欺骗协议等新课题[1]。 美国国家标准局(NBS)1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准,并批准用于非机密单位及商业上的保密通信。于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。1977年1月,美国政府颁布:采用IBM公司1971年设计出的一个加密算法作为非机密数据的正式数据加密标准(DES : Data Encryption Standard)。DES广泛应用于商用数据加密,算法完全公开,这在密码学史上是一个创举[2]。 在密码学的发展过程中,DES算法起了非常重要的作用。本次学年论文介绍的就是分组加密技术中最典型的加密算法——DES算法。 1概述 1.1加密与解密 加密技术是基于密码学原理来实现计算机、网络乃至一切信息系统安全的理论与技术基础。简单的说,加密的基本意思是改变信息的排列形式,使得只有合法的接受才能读懂,任何他人即使截取了该加密信息也无法使用现有的手段来解读。解密是我们将密文转换成能够直接阅读的文字(即明文)的过程称为解密,它是加密的反向处理,但解密者必须利用相同类型的加密设备和密钥对密

DES加密算法

数据加密标准DES(Data Encryption Standard)算法是由美国IBM公司研制的一种分组密码算法,一种迭代分组密码。 DES是一种使用最为广泛的加密算法,虽然DES出现后又产生了许多常规加密算法,但DES仍是此类算法中最重要的一种。 在正式讨论DES算法之前,为了更好的理解算法的实际工作过程,我们先来看一个简化的DES算法,以此加深对DES算法的理解。 一、简化的DES加密算法 简化的DES加密算法是以8bit的明文分组和10bit密钥作为输入,产生8bit 密文分组作为输出。 1、加密流程 简化的DES算法基本加密流程如图6.9所示 图6.9 简化的DES的加密过程

2、加密算法构成: 函数、SW置换函简单DES的加密算法包括4个基本函数:初始置换函数IP、f k 数、逆置换函数IP-1。 (1)初始置换函数IP 初始置换IP是将明文中数据的排列顺序按一定的规则重新排列,而生成新的数据序列的过程。如图6.10所示: 8bit原数据位置 1 2 3 4 5 6 7 8 【IP置换】 经IP置换后的数据位置 2 6 3 1 4 8 5 7 图6.10 简单DES的初始置换 例:设8bit数据为11110011 ,则初始置换后的结果为: 函数f k函数是多个置换函数和替代函数的组合函数。f k函数首先将输(2) f k 入它的8bit数据进行分组,分成左4位和右4位,然后对右组的4位数据进行E/P扩展置换运算,接着将扩展置换所得的8bit数据与子密钥进行异或运算,再将异或运算所得结果通过S盒输出,再将通过S盒输出的数据进行P4置换,最后将经过P4置换后的数据与输入f 函数经分组的左4位数据进行异或运算。 k F(R,SK)函数是f k函数的核心函数,其中SK是子密钥。F(R,SK)函数的运算方法如下:f k(L,R)=(L⊕F(R,SK),R)L:输入的左边4位分组 R:输入的右边4位分组⊕:逐位异或 ①扩展/置换是将4bit输入数据经过置换和扩展而产生8bit数据的算法。 如图6.11所示: E/P扩展置换前 1 2 3 4 E/P扩展置换 E/P扩展置换后 4 1 2 3 2 3 4 1

1密码学-DES实验报告

南京信息工程大学实验(实习)报告实验(实习)名称对称密码实验(实习)日期得分指导教师 系计软院专业网络工程年2011 班次 1 姓名学号20111346026 一.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 二.实验内容 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。最后,按照置换顺序,DES将64位的置换结果分为左右两部分,第1位到第32位记为L0,第33位到第64位记为R0。 第二阶段:16次迭代变换。DES采用了典型的Feistel结构,是一个乘积结构的迭代密码算法。其算法的核心是算法所规定的16次迭代变换。DES算法的16才迭代变换具有相同的结构,每一次迭代变换都以前一次迭代变换的结果和用户密钥扩展得到的子密钥Ki作为输入;每一次迭代变换只变换了一半数据,它们将输入数据的右半部分经过函数f后将其输出,与输入数据的左半部分进行异或运算,并将得到的结果作为新的有半部分,原来的有半部分变成了新的左半部分。用下面的规则来表示这一过程(假设第i次迭代所得到的结果为LiRi): Li = Ri-1; Ri = Li-1⊕f(Ri-1,Ki);在最后一轮左与右半部分并未变换,而是直接将R16 L16并在一起作为未置换的输入。 第三阶段:逆(初始)置换。他是初始置换IP的逆置换,记为IP-1。在对16次迭代的结果(R16 L16)再使用逆置换IP-1后,得到的结果即可作为DES加密的密文Y输出,即Y = IP-1 (R16 L16) 三.流程图&原理图

流程图

DES原理图

AES加密算法实验报告

四川大学计算机学院、软件学院实验报告 学号::专业:班级:第10 周

在程序运行读取需要加密的图片时,需要进行图片的选取,本次实验中使用在弹窗中选取文件的方式,使用头文件commdlg.h来实现在文件夹中选择需要的文件的选取。 三、加密算法流程 AES加密算法流程如下 字节代替:用一个S盒完成分组的字节到字节的代替; 行移位:进行一次行上的置换; 列混合:利用有限域GF(28)上的运算特性的一个代替; 轮密钥加:当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或。

四、代码实现 cryptograph.h #include #include class plaintext { public: plaintext(); static void createplaintext(unsigned char a[]); static void SubBytes(unsigned char p[16]); static void inSubBytes(unsigned char p[16]); static void ShiftRows(unsigned char e[]); static void inShiftRows(unsigned char e[]); static void MatrixToByte(unsigned char e[]); static void inMatrixToByte(unsigned char e[]); static unsigned char FFmul(unsigned char a, unsigned char b); static void KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4]); static void KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]); ~plaintext(); private: }; cryptograph.cpp #include"cryptography.h" using namespace std; static unsigned char sBox[] = {};/定义加密S盒/ unsigned char insBox[256] ={};//定义解密S盒 plaintext::plaintext() {

des加密算法的实现及应用

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。最后,按照置换顺序,DES将64位的置换结果分为左右两部分,第1位到第32位记为L0,第33位到第64位记为R0。 第二阶段:16次迭代变换。DES采用了典型的Feistel结构,是一个乘积结构的迭代密码算法。其算法的核心是算法所规定的16次迭代变换。DES算法的16才迭代变换具有相同的结构,每一次迭代变换都以前一次迭代变换的结果和用户密钥扩展得到的子密钥Ki作为输入;每一次迭代变换只变换了一半数据,它们将输入数据的右半部分经过函数f后将其输出,与输入数据的左半部分进行

C语言实现DES算法实验报告分析

xx工程大学 实验报告 (2015-2016学年第一学期)报告题目:DES加密算法 课程名称:密码学B 任课教员: 专业: 学号: 姓名: 二O一六年一月十八日

一、课程概述 目的:培养学员的编程能力,理解算法原理。 要求:给出DES算法的软件实现,测试DES的加密速度。 二、设计思路 使用C++语言进行编程,简化了输入输出语句。预处理时加入了iostream包。使用了std名字空间。 加密时程序输入的明文是8个ascii码,生成一个16个16进制数的密文。 脱密时程序输入的密文是16个16进制数,生成一个8个ascii码的明文。 加脱密所用密钥均由16个16进制数组成。 其中16进制数全部使用大写字母。 程序中大量使用了的布尔数组,一个bool型变量只占用一位存储空间,比int型、char型变量要小的多。这降低了程序的空间复杂度。 三、采取的方案 本程序是将一个由8个ascii码组成的明文分组加密,生成一个由16个16进制数组成的密文。或将一个由16个16进制数组成的密文进行脱密,生成一个由8个ascii 码组成的明文。所用密钥由16个16进制数组成。 本实验按照输入数据及初始置换、16圈迭代、子密钥生成和逆初始置换及输出数据四个步骤实现加密算法设计。 1、输入数据及初始置换 本程序首先会提示用户输入加密脱密识别码,加密输入1,脱密输入0,将此识别码存入整形变量o。根据o的不同值,提示用户输入8个字符(加密)或16个16进制

数(脱密)。输入的明文或密文转化为二进制数后储存到布尔型数组m[65]中。 初始置换通过函数IP 完成,函数输入为原始明文m ,函数将输出结果保存到布尔型数组mip[65]中。函数思想为查表,含有一个整形变量数组ip[64],保存初始变换表IP 。将mip 的第i 位赋值为m 的第ip[i]位。 2、子密钥生成 输入16个16进制数的密钥后,将密钥保存在一个16位字符数组c 中,通过ToEr 函数将之变为二进制数。ToEr 函数输入为字符数组,通过switch 语句逐个检查字符数组的每一位,将对应的四位二进制数存在64位布尔数组k 中。 64 bit 密钥去掉每个字节的最高位得到56 bit 密钥输入,通过置换选择1变换得到 0C 和0D 各28 bit ,通过Zhihuan_1函数实现置换选择一。Zhihuan_1函数输入为二进制密钥数组k[64],输出为C0和D0,将C0、D0分别储存在28位布尔数组C 、D 中。函数采用查表方式生成C0和D0。 根据迭代的轮数确定C 和D 移位循环的位数,主程序中利用一个16位整形数组来存放每一次循环左移的位数。循环左移通过XunHuan 函数实现,函数输入为循环位数和长度为28的布尔数组(C 或者D ),函数运行一次只能改变一个布尔数组的值。为了减低编程复杂度,程序使用串行方法,分两次进行C 、D 的移位。 每完成一次C 和D 的移位,进行一次置换选择二。置换选择二利用zhihuan_2函数完成。思想和Zhihuan_1函数类似。zhihuan_2函数输入为移位后的C 、D ,zhihuan_2函数将圈子密钥存放在16*48的二维布尔数组kk[17][49] 中。kk[i][48]表示第i 圈的圈子密钥。原理图如图1所示。 脱密(o=0时)需要将圈子密钥交换,此时可利用kk[0][49]充当中间变量,无需定义新的变量减少了系统开销。

DES加密与解密C实现+实验报告

DES加密与解密算法 课程名称:工程实践 学生姓名: xxxx 学生学号: xxxx 专业班级: xxxx 任课教师: xxxx 论文提交日期: xxxx

DES加密与解密算法 摘要 本世纪五十年代以来,密码学研究领域出现了最具代表性的两大成就。其中之一就是1971年美国学者塔奇曼(Tuchman)和麦耶(Meyer)根据信息论创始人香农(Shannon)提出的“多重加密有效性理论”创立的,后于1977年由美国国家标准局颁布的数据加密标准。 DES密码实际上是Lucifer密码的进一步发展。它是一种采用传统加密方法的区组密码。它的算法是对称的,既可用于加密又可用于解密。 1977年1月,美国政府颁布:采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准(DES枣Data Encryption Standard)。 目前在这里,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,以此来实现关键数据的保密,如信用卡持卡人的PIN的加密传输,IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等,均用到DES算法。 关键词:DES算法,加密,解密

Abstract This century since fifty time, cryptography research field is the most representative of the two Achievement. One was the 1971 USA scholar Tuchman (Tuchman) and Meyer (Meyer) based on information theory founder Shannon (Shannon) proposed "multiple encryption effectiveness theory" was founded, in 1977 after the National Bureau of standards promulgated by the America data encryption standard.The DES password is actually a further development of the Lucifer password. It is a traditional encryption method of block cipher. The algorithm is symmetric, which can be used for encryption and decryption can be used. In 1977 January, the government promulgated American: adopted IBM design as a non official data confidential data encryption standard (DES - Data Encryption Standard). At present here, along with three gold project especially golden card project startup, DES algorithm in POS, ATM, magnetic card and intelligent card (IC card), gas station, highway toll station and other fields are widely used, so as to realize the security of key data encryption transmission, such as credit card holders PIN, IC card and POS mutual authentication, financial transaction data package of MAC check and so on, are used in DES algorithm. Keywords: DES algorithm, encryption, decryption

AES加密算法实验报告

实验报告 学号:姓名:专业:班级:第10周

简介 #in elude vstri ng> #in elude class pla in text { public : plai ntext(); static void createplaintext( unsigned char a[]); 实验内容(算法、 程 序、 步骤 和方 法)

static void SubBytes( unsigned char p[16]); static void inSubBytes( unsigned char p[16]); static void ShiftRows( unsigned char e[]); static void inShiftRows( unsigned char e[]); static void MatrixToByte( unsigned char e[]); static void inMatrixToByte( unsigned char e[]); static unsigned char FFmul( unsigned char a, unsigned char b); static void KeyAdding( unsigned char state[16], unsigned char k[][4]); static void KeyExpansion( unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]); ~plai ntext(); private : }; #in elude "" using namespacestd; static unsigned char sBox[] = {}; /定义加密S盒/ unsigned char insBox[256] ={}; //定义解密S盒 pla in text ::plai ntext() { unsigned int p[16]; for (int j = 0; j<200; j++) { p[i] = a[i]; a[i] = a[i + 16]; } void pla in text ::createpla in text( un sig ned char a[]) // 仓U建明文 int i = 0; if ( a[j] == 0) for (; i<16; i++)

DES实验报告

DES加密算法 一、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 二、实验步骤 第一阶段:64位明文进行初始置换IP(initial permutation) 第二阶段:在密钥控制下16轮迭代 第三阶段:交换左右32比特 IP 第四阶段:初识逆置换1 三、实验原理 对称密钥机制即对称密钥体系,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。 四、实验内容 第一阶段:置换规则如下矩阵,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:设置换前的输入值為D1D2D3 (64) 则经过初始置换后的结果為:L0=D550...D8;R0=D57D49 (7) 第二阶段: 1、变换密钥 取得64位的密钥,每个第8位作为奇偶校验位,舍弃64位密钥中的奇偶校验位,根据下表PC-1进行密钥变换得到56位的密钥。将变换后的密钥分为两个部分,开始的28位称为C0,最后的28位成为D0。然后同时将C0、D0循环左移1位形成C1、D1。C1D1经过PC-2从56位中选出48位输出,即为K1。循环左移LSi(i=1,2,……,16)分别是: 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1C1、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K16形成。 2、加密数据 将32位的RI-1按下表(E)扩展为48位的EI-1: 异或Ei-1和Ki,即E[i-1] XOR K[i],将异或后的结果分为8个6位长的部分,第1

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