DES算法实验报告
DES加密算法的简单实现实验报告
DES加密算法的简单实现实验报告一、实验目的本实验的主要目的是对DES加密算法进行简单的实现，并通过实际运行案例来验证算法的正确性和可靠性。
通过该实验可以让学生进一步了解DES算法的工作原理和加密过程，并培养学生对算法实现和数据处理的能力。
二、实验原理DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）是一种对称密钥加密算法，它是美国联邦政府采用的一种加密标准。
DES算法使用了一个共享的对称密钥（也称为密钥），用于加密和解密数据。
它采用了分组密码的方式，在进行加密和解密操作时，需要将数据分成固定长度的数据块，并使用密钥对数据进行加密和解密。
DES算法主要由四个步骤组成：初始置换（Initial Permutation），轮函数（Round Function），轮置换（Round Permutation）和最终置换（Final Permutation）。
其中初始置换和最终置换是固定的置换过程，用于改变数据的顺序和排列方式。
轮函数是DES算法的核心部分，它使用了密钥和数据块作为输入，并生成一个与数据块长度相同的输出结果。
轮置换将轮函数的输出结果与前一轮的结果进行异或操作，从而改变数据的排列方式。
通过多轮的迭代运算，DES算法可以通过一个给定的密钥对数据进行高强度的加密和解密操作。
三、实验步骤2.初始置换：将输入数据按照一定的规则重新排列，生成一个新的数据块。
初始置换的规则通过查表的方式给出，我们可以根据规则生成初始置换的代码。
3.轮函数：轮函数是DES算法的核心部分，它使用轮密钥和数据块作为输入，并生成一个与数据块长度相同的输出结果。
在实际的算法设计和实现中，可以使用混合逻辑电路等方式来实现轮函数。
4.轮置换：轮置换将轮函数的输出结果与前一轮的结果进行异或操作，从而改变数据的排列方式。
轮置换的规则也可以通过查表的方式给出。
5.最终置换：最终置换与初始置换类似，将最后一轮的结果重新排列，生成最终的加密结果。
des算法实验报告
des算法实验报告DES算法实验报告一、引言数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）是一种对称密钥加密算法，由IBM公司于1975年研发并被美国国家标准局（NBS）采纳为联邦信息处理标准（FIPS）。
二、算法原理DES算法采用了分组密码的方式，将明文数据划分为固定长度的数据块（64位），并通过密钥进行加密和解密操作。
其核心是Feistel结构，每轮加密操作包括置换和替代两个步骤。
1. 置换步骤DES算法的初始置换（IP）和逆初始置换（IP-1）通过一系列的位重排操作，将输入的64位明文数据打乱，以增加加密的强度。
2. 替代步骤DES算法中使用了8个S盒（Substitution Box），每个S盒接受6位输入，并输出4位结果。
S盒的作用是将输入的6位数据映射为4位输出，通过这种非线性的映射关系，增加了算法的安全性。
3. 轮函数DES算法的加密过程包含16轮迭代，每轮迭代中都会对数据进行一系列的位重排和替代操作。
其中，轮函数是DES算法的核心部分，它通过使用子密钥对数据进行异或操作，并通过S盒替代和P盒置换操作，产生新的数据块。
三、实验步骤为了更好地理解DES算法的加密过程，我们进行了以下实验步骤：1. 输入明文和密钥我们选择了一个64位的明文数据块和一个56位的密钥作为输入。
明文数据块经过初始置换（IP）后，得到L0和R0两个32位的数据块。
2. 生成子密钥通过对密钥进行置换和循环左移操作，生成16个48位的子密钥。
3. 迭代加密对明文数据块进行16轮的迭代加密，每轮加密包括以下步骤：a. 将R(i-1)作为输入，经过扩展置换（E-box），得到48位的扩展数据。
b. 将扩展数据和子密钥Ki进行异或操作，得到48位的异或结果。
c. 将异或结果分为8个6位的数据块，分别经过8个S盒替代操作，得到32位的S盒替代结果。
d. 将S盒替代结果经过P盒置换，得到32位的轮函数输出。
des加密算法实验报告
DES加密算法实验报告1. 引言DES（Data Encryption Standard）是一种对称密码算法，于1977年被美国联邦信息处理标准（FIPS）确定为联邦标准。
DES加密算法采用分组密码的思想，将明文按照64位分为一组，经过一系列的置换、替代和迭代操作，最终输出加密后的密文。
本实验旨在通过对DES加密算法的实际操作，深入理解DES的工作原理和加密过程。
2. 实验步骤2.1. 密钥生成DES加密算法的核心在于密钥的生成。
密钥生成过程如下：1.将64位的初始密钥根据置换表进行置换，生成56位密钥。
2.将56位密钥分为两个28位的子密钥。
3.对两个子密钥进行循环左移操作，得到循环左移后的子密钥。
4.将两个循环左移后的子密钥合并，并根据压缩置换表生成48位的轮密钥。
2.2. 加密过程加密过程如下：1.将64位的明文按照初始置换表进行置换，得到置换后的明文。
2.将置换后的明文分为左右两部分L0和R0，每部分32位。
3.进行16轮迭代操作，每轮操作包括以下步骤：–将R(i-1)作为输入，经过扩展置换表扩展为48位。
–将扩展后的48位数据与轮密钥Ki进行异或操作。
–将异或结果按照S盒进行替代操作，得到替代后的32位数据。
–对替代后的32位数据进行置换，得到置换后的32位数据。
–将置换后的32位数据与L(i-1)进行异或操作，得到Ri。
–将R(i-1)赋值给L(i)。
4.将最后一轮迭代后得到的数据合并为64位数据。
5.对合并后的64位数据进行逆置换，得到加密后的64位密文。
3. 实验结果对于给定的明文和密钥，进行DES加密实验，得到加密后的密文如下：明文：0x0123456789ABCDEF 密钥：0x133457799BBCDFF1密文：0x85E813540F0AB4054. 结论本实验通过对DES加密算法的实际操作，深入理解了DES加密算法的工作原理和加密过程。
DES加密算法通过对明文的置换、替代和迭代操作，混淆了明文的结构，使得密文的产生与密钥相关。
【精品】DES算法实验报告
【精品】DES算法实验报告一、理论部分DES算法是一种对称加密算法，也是目前广泛应用的加密算法之一。
DES算法使用的是分组加密的思想，将明文数据分成一定长度的数据块，按照一定的算法进行加密，得到密文数据。
DES算法中的关键是密钥，只有持有正确密钥的人才能解密。
DES算法的密钥长度为64位，但由于存在弱密钥的问题，使用时需要特别注意。
DES算法的加密过程包括以下几个步骤：1、密钥的生成和处理：DES算法的密钥长度为64位，但由于存在弱密钥的问题，使用时需要使用程序进行特殊处理，以确保生成的密钥不为弱密钥。
2、初始置换(IP)：将明文数据按照一定的规则进行置换，得到置换后的数据。
3、分组：将置换后的明文数据分成左半部分和右半部分。
4、轮函数(f函数)：将右半部分进行扩展置换、异或运算、S盒代替、置换等操作，得到一个新的右半部分。
5、轮秘钥生成：生成本轮加密所需要的秘钥。
6、异或运算：将左半部分和右半部分进行异或运算，得到一个新的左半部分。
7、左右交换：将左右部分进行交换。
以上步骤循环执行16次，直到得到最终的密文数据。
二、实验部分本次实验使用C语言实现了DES算法的加密和解密过程。
具体实现过程包括以下几个部分：1、密钥的生成：使用DES算法生成64位密钥，其中包括了对弱密钥的处理。
2、置换：使用DES算法中的IP置换和IP逆置换进行数据置换。
3、轮函数：使用DES算法中的f函数进行一轮加密操作。
5、加密：循环执行16轮加密操作，得到密文数据。
以上实现过程全部基于DES算法的规范。
三、结果分析1、速度慢：由于DES算法采用的是分组加密的思想，需要执行多次操作才能得到最终结果。
因此本次实验的加密和解密速度相对较慢。
2、代码简单：本次实验的代码相对简单，只需要用到一些基本数据结构和算法即可实现DES算法的加密和解密过程。
但需要注意的是，由于DES算法本身的复杂性，代码实现中需要注意细节和边界问题。
四、总结本次实验使用C语言实现了DES算法的加密和解密过程，通过实验得到了一些结果。
des 加密算法实验报告
des 加密算法实验报告DES加密算法实验报告一、引言数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）是一种对称加密算法，由IBM公司于1975年研发并被美国联邦政府采用为标准加密算法。
DES算法具有高效、可靠、安全等特点，被广泛应用于信息安全领域。
本实验旨在通过对DES算法的实验研究，深入了解其原理、性能和应用。
二、DES算法原理DES算法采用对称密钥加密，即加密和解密使用相同的密钥。
其核心是Feistel结构，将明文分成左右两部分，经过16轮迭代加密后得到密文。
每一轮加密中，右半部分作为下一轮的左半部分，而左半部分则通过函数f和密钥进行变换。
DES算法中使用了置换、代换和异或等运算，以保证加密的安全性。
三、DES算法实验过程1. 密钥生成在DES算法中，密钥长度为64位，但实际上只有56位用于加密，8位用于奇偶校验。
实验中，我们随机生成一个64位的二进制密钥，并通过奇偶校验生成最终的56位密钥。
2. 初始置换明文经过初始置换IP，将明文的每一位按照特定规则重新排列，得到初始置换后的明文。
3. 迭代加密经过初始置换后的明文分为左右两部分，每轮加密中，右半部分作为下一轮的左半部分，而左半部分则通过函数f和子密钥进行变换。
函数f包括扩展置换、S盒代换、P盒置换和异或运算等步骤，最后与右半部分进行异或运算得到新的右半部分。
4. 逆初始置换经过16轮迭代加密后，得到的密文再经过逆初始置换，将密文的每一位按照特定规则重新排列，得到最终的加密结果。
四、DES算法性能评估1. 安全性DES算法的密钥长度较短，易受到暴力破解等攻击手段的威胁。
为了提高安全性，可以采用Triple-DES等加强版算法。
2. 效率DES算法的加密速度较快，适用于对大量数据进行加密。
但随着计算机计算能力的提高，DES算法的加密强度逐渐降低，需要采用更加安全的加密算法。
3. 应用领域DES算法在金融、电子商务、网络通信等领域得到广泛应用。
des算法 实验报告
des算法实验报告DES算法实验报告引言：数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）是一种对称密钥加密算法，由IBM公司在20世纪70年代初开发。
DES算法通过将明文分块加密，使用相同的密钥进行加密和解密操作，以保护数据的机密性和完整性。
本实验旨在深入了解DES算法的原理和应用，并通过实验验证其加密和解密的过程。
一、DES算法原理DES算法采用分组密码的方式，将明文分为64位的数据块，并使用56位的密钥进行加密。
其加密过程主要包括初始置换、16轮迭代和逆初始置换三个步骤。
1. 初始置换（Initial Permutation，IP）：初始置换通过将明文按照特定的置换表进行重排，得到一个新的数据块。
这一步骤主要是为了增加密文的随机性和混淆性。
2. 16轮迭代（16 Rounds）：DES算法通过16轮迭代的运算，对数据块进行加密操作。
每一轮迭代都包括四个步骤：扩展置换（Expansion Permutation，EP）、密钥混合（Key Mixing）、S盒替换（Substitution Boxes，S-Boxes）和P盒置换（Permutation，P）。
其中，S盒替换是DES算法的核心步骤，通过将输入的6位数据映射为4位输出，增加了加密的复杂性。
3. 逆初始置换（Inverse Initial Permutation，IP-1）：逆初始置换是初始置换的逆运算，将经过16轮迭代加密的数据块按照逆置换表进行重排，得到最终的密文。
二、实验步骤本实验使用Python编程语言实现了DES算法的加密和解密过程，并通过实验验证了算法的正确性。
1. 密钥生成：首先，根据用户输入的密钥，通过置换表将64位密钥压缩为56位，并生成16个子密钥。
每个子密钥都是48位的，用于16轮迭代中的密钥混合操作。
2. 加密过程：用户输入明文数据块，将明文按照初始置换表进行重排，得到初始数据块。
DES加密解密实验报告
DES加密解密实验报告实验报告题目：DES加密解密实验一、实验目的1.了解DES加密算法的工作原理。
2. 学习使用Python编程语言实现DES加密算法。
3.掌握DES加密算法的应用方法。
二、实验原理DES（Data Encryption Standard）是一种用于加密的对称密钥算法，其密钥长度为64位，分为加密过程和解密过程。
1.加密过程(1)初始置换IP：将64位明文分成左右两部分，分别为L0和R0，进行初始置换IP操作。
(2)子密钥生成：按照规则生成16个子密钥，每个子密钥长度为48位。
(3)迭代加密：通过16轮迭代加密运算，得到最终的密文。
每轮迭代加密包括扩展置换、异或运算、S盒替代、P置换和交换操作。
(4)逆初始置换：将最终的密文分成左右两部分，进行逆初始置换操作，得到最终加密结果。
2.解密过程解密过程与加密过程类似，但是子密钥的使用顺序与加密过程相反。
三、实验材料与方法材料：电脑、Python编程环境、DES加密解密算法代码。
方法：1. 在Python编程环境中导入DES加密解密算法库。
2.输入明文和密钥。
3.调用DES加密函数，得到密文。
4.调用DES解密函数，得到解密结果。
5.输出密文和解密结果。
四、实验步骤1.导入DES加密解密算法库：```pythonfrom Crypto.Cipher import DES```2.输入明文和密钥：```pythonplaintext = "Hello World"key = "ThisIsKey"```3.创建DES加密对象：```pythoncipher = DES.new(key.encode(, DES.MODE_ECB) ```。
DES分组加密实验报告
DES分组密码实验报告一、DES算法的实现1．DES简介DES算法工作：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。
2. DES算法详述（1）DES加密标准DES是对二元数字分组加密的分组密码算法，分组长度为64比特。
每64位明文加密成64位密文，没有数据压缩和扩展，密钥长度为56比特，若输入64比特，则第8，16，24，32，40，48，56，64为奇偶校验位，所以，实际密钥只有56位。
DES算法完全公开，其保密性完全依赖密钥。
DES的加密过程可表示为：DES(m)= IP-1T16·T15…T2·T1·IP（m）.右图面是完全16轮DES算法框图：图1 完全16轮DES算法1 初始置换IP初始置换是将输入的64位明文分为8个数组，每一组包括8位，按1至64编号。
IP的置换规则如下表：2 IP-1是IP的逆置换由于第1位经过初始置换后，已处于第40位。
逆置换就是再将第40位换回到第1位。
逆置换规则如下表所示：初始置换IP及其逆置换IP-1并没有密码学意义，因为置换前后的一一对应关系是已知的。
它们的作用在于打乱原来输入明文的ASCⅡ码字划分的关系，并将原来明文的第m8，m16，m24，m32，m40，m48，m56，m64位（校验位）变成IP的输出的一个字节。
3. DES算法的迭代过程图中Li-1和Ri-1分别是第i-1次迭代结果的左右两部分，各32比特。
DES_加密解密算法的C++实现--实验报告
DES_加密解密算法的C++实现--实验报告1实验⼀1、实验题⽬利⽤C/C++编程实现DES加密算法或MD5加密算法。
我选择的是⽤C++语⾔实现DES的加密算法。
2、实验⽬的通过编码实现DES算法或MD5算法，深⼊掌握算法的加密原理，理解其实际应⽤价值，同时要求⽤C/C++语⾔实现该算法，让我们从底层开始熟悉该算法的实现过程3、实验环境操作系统：WIN7旗舰版开发⼯具：Visual Studio 2010旗舰版开发语⾔：C++4、实验原理DES加密流程2如上图所⽰为DES的加密流程，其中主要包含初始置换，压缩换位1，压缩换位2，扩展置换，S盒置换，异或运算、终结置换等过程。
初始置换是按照初始置换表将64位明⽂重新排列次序扩展置换是将原32为数据扩展为48位数据，它主要由三个⽬的：1、产⽣与⼦密钥相同的长度2、提供更长的结果，使其在加密过程中可以被压缩3、产⽣雪崩效应，使得输⼊的⼀位将影响两个替换S盒置换是DES算法中最核⼼的内容，在DES中，只有S盒置换是⾮线性的，它⽐DES 中其他任何⼀步都提供更好的安全性终结置换与初始置换相对应，它们都不影响DES的安全性，主要⽬的是为了更容易将明⽂与密⽂数据⼀字节⼤⼩放⼊DES的f 算法中DES解密流程与加密流程基本相同，只不过在进⾏16轮迭代元算时，将⼦密钥⽣成的K的次序倒过来进⾏迭代运算5、实验过程记录在对DES算法有了清晰的认识后，编码过程中我将其分为⼏个关键部分分别进⾏编码，最后将整个过程按顺序执⾏，即可完成DES的加密，代码的主要⼏个函数如下：代码// : 定义控制台应⽤程序的⼊⼝点。
//#include "" #include "" #include #include #include using namespace std;//置换矩阵int IP_EX[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, 5 6, 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_ANTEX[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, 41, 10, 50, 18, 58, 26, 33, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 25 };//扩展矩阵int EXTEND[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, 1, 2};//S盒int S[8][4][16]= { { {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}}, { {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, 1 0, 1, 3, 15, 4, 2, 11, 6, 7, 12, 0, 5, 14, 9} }, { {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} }, { { 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} }, { {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} },{ {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, 1 3, 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}}, { {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}}, { {13, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 1 4, 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}}};int DIREX[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 };//左移移位表int MOVELEFT[16]= { 1,1,2,2,2,2,2,2, 1,2,2,2,2,2,2,1};//压缩换位表2int CutEX[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, 45, 33, 48, 44, 49, 39, 56, 34, 53, 46, 42, 50, 36, 29, 32};typedef char ElemType;ElemType subsec[16][48];//Byte转bitint ByteToBit(ElemType ch,ElemType bit[8]) {for(int index = 7;index >= 0;index--) {bit[index] = (ch>>index)&1; //cout<<(int)bit[index]; }return 0; }//bit转Byteint BitToByte(ElemType bit[8],ElemType &ch) { ElemType tempch=0; Ele mType tempbit[8]; for(int i=0;i<8;i++) {tempbit[i]=bit[i];}tempbit[7]=0;for(int index = 7;index >=0;index--){tempch=tempch|(tempbit[index]<<(index)); } ch=tempch;//cout<<(char)tempch<return 0;}//按64位分⼀组void Get64Bit(ElemType ch[8],ElemType bit[64]) { ElemType temp[8]; i nt count=0; for(int i=0;i<8;i++) { ByteToBit(ch[i],temp); for (int j=0;j<8;j++) { bit[count*8+j]=temp[7-j];}count++;}}//初始置换void InitialEX(ElemType Inorder[64],ElemType Disorder[64]) { for(int i= 0;i<64;i++) { Disorder[i]=Inorder[IP_EX[i]-1]; }}//逆置换void AntiEx(ElemType Disorder[64]) { ElemType temp[64]; for(int i=0; i<64;i++) {temp[i]=Disorder[i];}for(int i=0;i<64;i++) { Disorder[i]=temp[IP_ANTEX[i]-1];}}//扩展置换void ExpandEX(ElemType RightMsg[32],ElemType ExpandMsg[48]) {for(int i=0;i<48;i++) { ExpandMsg[i]=RightMsg[EXTEND[i]-1];}}//16轮加密迭代void MoveLeft(ElemType C[28],ElemType D[28],ElemType L0[32],ElemType R0[32 ]) { ElemType Secret[48]; //⼦密钥ElemType Result[48]; //每轮异或结果ElemType Sout[32];//每轮S盒输出ElemType DirOut[32]; //直接置换输出ElemType RResult[32]; ElemType LResult[32]; ElemType ExpandMsg[48];ElemType temp[32]; for(int i=0;i<32;i++) { LResult[i]=L0[i];RResult[i]=R0[i];}for(int i=0;i<16;i++) { if(MOVELEFT[i]==1) { for(int j= 0;j<27;j++) { C[i]=C[i+1];}C[27]=0;} else { for(int j=0;j<26;j++) {C[i]=C[i+2]; }C[26]=0; C[27]=0;}ExpandEX(RResult,ExpandMsg); GetCD48(C,D,Secret);for(int j=0;j<48;j++){subsec[15-i][j]=Secret[j]; //获取界⾯的⼦密钥}XOR(ExpandMsg,Secret,Result); //S盒置换getSOut(Result,Sout); //直接置换DirExchange(Sout,DirOut); //与L进⾏异或XORLR(DirOut,LResult,temp); for(int i=0;i<32;i++) { LResu lt[i]=RResult[i];}for(int i=0;i<32;i++) {RResult[i]=temp[i]; }for(int i=0;i<32;i++) { L0[i]=LResult[i]; R0[i]=RResult [i];}}/*cout<<"zuo"<}}cout<<"右边"<{cout<}}*/LResult[j]=RResult[j];}for(int j=0;j<32;j++) { RResult[j]=temp[j]; }。
DES算法实验报告
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。
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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*************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、
同一密钥、同一结构。
区别是：16轮加密子密钥顺序为K1,K2,…,K16,解密子密钥顺序为
K16,K15,…,K1。
其中密钥长度为64位，在具体算法中，只使用56位（另外8位为奇偶校验位）的密钥输入对64位的明文进行加解密运算，获取64位密文。
整个过程由三个阶段来完成：初始置换、乘积变换和逆初始置换。
大致过程：设
m=m1m2…m64为64位输入明文，DES算法先执行初始置换IP对m的64位进行换位处理；然后通过子密钥K1~K16对明文进行16轮乘积变换，即进行16次迭代处理；最后经过逆初始置换的处理，得到64位密文c=c1c2…c64输出。
16轮迭代目的是使明文增加混乱性和扩散性，避免输出密文残留统计规律，使破译者无法反向推算出密钥。
第一步：变换明文。
对给定的64位的明文x.,首先通过一个置换IP表来重新排列x.,从而构造出64位的x0, x0=IP(x)=L0R0,其中L0表示x0的前32位，R0表示x0的后32位。
第二步：按照规则迭代。
规则为：Li=Ri-1;Ri=Li⊕f(Ri-1, Ki) (i=1,2,3, (16)
经过第1步变换已经得到L0和R0的值，其中符号⊕表示数学运算“异或”，f表示一种置换，由s盒置换构成，Ki是一些由密钥编排函数产生的比特块。
第三步：对L16R16利用IP-1作逆置换。
⑶流程图
图1 DES算法一轮迭代的过程
DES加密算法的描述
3、实验结果
加密结果解密结果
图2 DES 加解密结果
四、实验总结分析
通过这次实验，我发现DES算法虽然并不复杂，但是真正实现起来，自己编程上还存在诸多不足，很多细微的知识点很容易就遗忘了，比如对与数组的应用也不是很扎实，数组下标和替换表之间存在1个位的偏差，如若没有理清逻辑关系，很容易出错，导致返工。
通过这次DES加解密算法的实验，我对DES的原理有了更深刻的认识，对初始变换，F函数的扩展变换，S盒，P盒的混乱扩散效应有了更深的体会，经历了代码的编写后，我对DES 的16轮迭代的具体步骤，以及子密钥的产生更清晰明了，果然通过理论联系实际，才可以把零碎的知识点巩固加深。