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DES加密解密纯C语言实现

DES加密解密纯C语言实现

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>void show1() //主界面{printf("\n\n\n\t\t*************** DES加密解密系统******************\n\n");printf("\t\t--------------------------------------------------\n");//printf("\t\t--------------------------------------------------\n");printf("\t\t**************************************************\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t1.加密\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t2.解密\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t3.退出\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t--------------------------------------------------\n");}void show2() //加密界面{printf("\n\n\n\t\t****************** DES加密**********************\n\n");printf("\t\t--------------------------------------------------\n");printf("\t\t**************************************************\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t请选择明文和密钥的输入方式:\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t1.直接输入\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t2.从文件读取\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t3.退出\t\t\t\t**\n");printf("\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n");printf("\t\t--------------------------------------------------\n");printf("\t\t\t选择:");}void reader(char str[30],char s[8]) //读取明文和密钥{FILE *fp;fp=fopen(str,"r");if(fp==NULL){printf("明文读取失败!\n");}else{fscanf(fp,"%s",s);}fclose(fp);}void To2Bin(char p[8],int b[64]) //将字节转换成二进制流{int i,k=0;for(i=0;i<8;i++){int j=0x80;for(;j;j>>=1){if(j&p[i]){b[k++]=1;}else{b[k++]=0;}}}}int IP_Table[64] = //初始置换(IP){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};int E_Table[] = { //扩展变换E31, 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};int S_Box[8][4][16] = { //8个s盒{{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, 8,10, 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, 1,13,14, 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}},{{ 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, 3,14, 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}}};int IP_1_Table[64] = //逆初始置换IP^-1 {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};int P_Table[32] = //置换运算P{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};int PC_1[56] ={56,48,40,32,24,16,8, //密钥置换PC_10,57,49,41,33,25,17,9,1,58,50,42,34,26,18,10,2,59,51,43,35,62,54,46,38,30,22,14,6,61,53,45,37,29,21,13,5,60,52,44,36,28,20,12,4,27,19,11,3};int PC_2[48] = //密钥置换PC_2{13,16,10,23,0,4,2,27,14,5,20,9,22,18,11,3,25,7,15,6,26,19,12,1,40,51,30,36,46,54,29,39,50,44,32,47,43,48,38,55,33,52,45,41,49,35,28,31};void Replacement(int arry1[],int arry2[],int arry3[],int num) //置换函数(初始IP,逆初始IP,{int i,tmp;for(i=0;i<num;i++){tmp=arry2[i];arry3[i]=arry1[tmp];}}int move_times[16] = {1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1}; //对左移位的规定void lif_move(int arry1[],int arry2[],int n) //左移位实现函数{int i;for(i=0;i<28;i++){arry2[i]=arry1[(n+i)%28];}}int K[16][48]; //存放16轮子密钥int c[64]; //存放明文或密文int L[17][32],R[17][32]; //存放加密过程中左右部分void SubKey(int K0[64]) //子密钥产生函数{int i;int K1[56],K2[56];int C[17][28],D[17][28];Replacement(K0,PC_1,K1,56); //密钥置换PC_1for(i=0;i<28;i++) //将PC_1输出的56比特分为左右两部分{C[0][i]=K1[i];D[0][i]=K1[i+28];}i=0;while(i<16){int j;lif_move(C[i],C[i+1],move_times[i]);lif_move(D[i],D[i+1],move_times[i]);for(j=0;j<28;j++){K2[j]=C[i+1][j];K2[j+28]=D[i+1][j];}Replacement(K2,PC_2,K[i],48); //密钥置换PC_2i++;}/*printf("\n子密钥生成过程中,左边生成的值:");for(i=0;i<17;i++){int j;printf("\nC[%d]:",i);for(j=0;j<28;j++){if(j%7==0){printf(" ");}printf("%d",C[i][j]);}}printf("\n子密钥生成过程中,右边生成的值:");for(i=0;i<17;i++){int j;printf("\nD[%d]:",i);for(j=0;j<28;j++){if(j%7==0){printf(" ");}printf("%d",D[i][j]);}}*/}void S_compress(int arry[],int shc[]) //S盒压缩变换,其中数组shc存放经过s盒的结果{int h,l; //行,列int sha[8]; //存放经过s盒的十进制结果int i,j;int temp[4];for(i=0;i<8;i++) //s盒压缩变换{h=arry[(1+(i*6))-1]*2 + arry[(6+(i*6))-1];l =arry[(2+(i*6))-1]*8 + arry[(3+(i*6))-1]*4 + arry[(4+(i*6))-1]*2 + arry[(5+(i*6))-1];sha[i]=S_Box[i][h][l];}for(i=0;i<8;i++){for(j=3;j>=0;j--){sha[i]=sha[i]/2;}for(j=0;j<4;j++){shc[4*i+j]=temp[j];}}/*printf("\n第%d次s盒的输出:",m++);for(i=0;i<32;i++){if(i%8==0){printf(" ");}printf("%d",shc[i]);}*/}void To10(int a[], int b[],int n)//二进制转十进制{int i,j;int temp;int arry[16][4];for(i=0;i<n/4;i++){for(j=0;j<4;j++){arry[i][j]=a[4*i+j];}}for (i=0;i<n/4;i++){temp=arry[i][0]*8+arry[i][1]*4+arry[i][2]*2+arry[i][3]*1;/*for(j=3;j>=0;j--){if(arry[i][j]==1){t=1;for(k=0;k<3-j;k++){t=t*2;}}}*/b[i]=temp;}}void To102(int a[], int b[],int n)//二进制转十进制{int i,j;int temp;int arry[8][8];int t=1,k;for(i=0;i<n/8;i++){for(j=0;j<8;j++){arry[i][j]=a[8*i+j];}}for (i=0;i<n/8;i++){temp=0;for(j=7;j>=0;j--){if(arry[i][j]==1){t=1;for(k=0;k<7-j;k++){t=t*2;}temp+=t;}}b[i]=temp;}}void F_Function(int a[32],int b[32],int n) //F函数{int i;int tmp[48];int tep[32];Replacement(a,E_Table,tmp,48); //扩展变换E /*printf("\n第%d轮E盒扩展结果:",n);for(i=0;i<48;i++){if(i%8==0)printf(" ");printf("%d",tmp[i]);}*/for(i=0;i<48;i++) //与子密钥异或{tmp[i] ^= K[n][i];}/*printf("\n进入S盒的48比特:");for(i=0;i<48;i++){if(i%6==0){printf(" ");}printf("%d",tmp[i]);}*/S_compress(tmp,tep); //压缩变换SReplacement(tep,P_Table,b,32); //置换运算P/*printf("\n第%d次P置盒输出:",l++);for(i=0;i<32;i++){if(i%8==0)printf(" ");printf("%d",b[i]);}*//*printf("\nf[%d]的输出结果:",n);for(i=0;i<32;i++){if(i%8==0){printf(" ");}printf("%d",b[i]);}*/}void Encryption(int m0[64],int c1[64]){int i,k;int arry[32];int c0[64],m1[64];Replacement(m0,IP_Table,m1,64); //初始置换IP/*printf("\n初始置换:");for(i=0;i<64;i++){if(i%8==0)printf(" ");printf("%d",m1[i]);}*/for(i=0;i<32;i++){L[0][i]=m1[i];R[0][i]=m1[i+32];}k=1;while(k<17){F_Function(R[k-1],arry,k-1);for(i=0;i<32;i++){L[k][i]=R[k-1][i];R[k][i]=L[k-1][i]^arry[i];}k++;}for(i=0;i<32;i++){c0[i]=R[16][i];c0[i+32]=L[16][i];}Replacement(c0,IP_1_Table,c1,64); //逆初始置换}void changeKey(int a[16][48]){int i,j;int tmp[16][48];for(i=0;i<16;i++)for(j=0;j<48;j++){tmp[i][j]=a[i][j];}}for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<48;j++){K[i][j]=tmp[15-i][j];}}}void Decryption(int c1[],int m[]){int c0[64],t[64];int i,k;int arry[32];changeKey(K);/*printf("\n交换后的密钥:\n");for(i=0;i<16;i++){printf("\n");for(j=0;j<48;j++){if(j%8==0){printf(" ");}printf("%d",K[i][j]);}}*/Replacement(c1,IP_Table,c0,64); //初始IP for(i=0;i<32;i++){L[0][i]=c0[i];R[0][i]=c0[i+32];}k=1;while(k<17)F_Function(R[k-1],arry,k-1);for(i=0;i<32;i++){L[k][i]=R[k-1][i];R[k][i]=L[k-1][i]^arry[i];}k++;}for(i=0;i<32;i++){t[i]=R[16][i];t[i+32]=L[16][i];}Replacement(t,IP_1_Table,m,64); //逆初始置换}void print() //输出函数{int i;int a[12],b[12],d[3][16];int p[64],q[64];for(i=0;i<32;i++){p[i]=L[15][i];p[32+i]=R[15][i];q[i]=R[16][i];q[i+32]=L[16][i];}To10(K[14],a,48);To10(K[15],b,48);To10(c,d[0],64);To10(p,d[1],64);To10(q,d[2],64);printf("\n\t\t15轮密钥:");for(i=0;i<12;i++){printf("%x",a[i]);}printf("\t15轮结果:");for(i=0;i<16;i++){printf("%X",d[1][i]);printf("\n\t\t16轮密钥:");for(i=0;i<12;i++){printf("%X",b[i]);}printf("\t16轮结果:");for(i=0;i<16;i++){printf("%X",d[2][i]);}printf("\n\t\t最后结果:");for(i=0;i<16;i++){printf("%X",d[0][i]);}/*printf("\n最后结果二进制:");for(i=0;i<64;i++){printf("%d",c[i]);}*/}int main(){int num,i,t;char s1[8],s2[8];int m[64]; //m存放二进制明文/密文int d[64]; //存放二进制密钥int s[8];show1();printf("\t\tinput you choice:");while(1){scanf("%d",&num);switch(num){case 1:system("cls"); //调用清屏函数show2();{scanf("%d",&num);if(num==1){while(strlen(s1)!=8){printf("\t\t请输入明文(8):");scanf("%s",s1);}To2Bin(s1,m); //将明文转换成二进制流while(strlen(s2)!=8){printf("\t\t请输入密钥(8):");scanf("%s",s2);}To2Bin(s2,d); //将密钥转换成二进制/*printf("\n初始二进制明文:");for(i=0;i<64;i++){printf("%d",m[i]);}*//*printf("\n初始二进制密钥:");for(i=0;i<64;i++){printf("%d",d[i]);}*/SubKey(d);/*printf("\n16轮子密钥如下:");for(i=0;i<16;i++){printf("\nK[%d]:",i+1);for(j=0;j<48;j++){if(j%8==0)printf(" ");printf("%d",K[i][j]);}}*/Encryption(m,c);/*printf("\n16次迭代左结果:");for(i=0;i<17;i++){printf("\nL[%d]:",i);for(j=0;j<32;j++){if(j%8==0){printf(" ");}printf("%d",L[i][j]);}}printf("\n16次迭代右结果:");for(i=0;i<17;i++){printf("\nR[%d]:",i);for(j=0;j<32;j++){if(j%8==0){printf(" ");}printf("%d",R[i][j]);}}*/print();/*printf("\n二进制密文:");for(i=0;i<64;i++){printf("%d",c[i]);}*/printf("\n\t\t按0将此密文解密,1返回上一层,2返回主界面,其他键退出.....");scanf("%d",&t);if(t==0){int s[8];int a[64];Decryption(c,a);/*printf("\n解密后的二进制:");for(i=0;i<64;i++){printf("%d",a[i]);}*/To102(a,s,64);printf("\n\t\t解密结果:");for(i=0;i<8;i++){printf("%c",s[i]);}printf("\n\t\t按1加密,2解密,3退出");}else if(t==1){system("cls");show2();}else if(t==2){system("cls");show1();}else{exit(0);}}else if(num==2){char str1[20],str2[20];printf("\t\t请输入明文文件名:");scanf("%s",str1);reader(str1,s1);To2Bin(s1,m);printf("\t\t请输入密钥文件名:");scanf("%s",str2);reader(str2,s2);To2Bin(s2,d);SubKey(d);Encryption(m,c);print();printf("\n\t\t按0将此密文解密,1将密文存入文件,2返回主界面,其他键退出.....");scanf("%d",&t);if(t==0){int a[64];Decryption(c,a);/*printf("\n解密后的二进制:");for(i=0;i<64;i++){printf("%d",a[i]);}*/To102(a,s,64);printf("\n\t\t解密结果:");for(i=0;i<8;i++){printf("%c",s[i]);}printf("\n\t\t按1加密,2解密,3退出");}else if(t==1){int a[16];char str[30];FILE *fw;printf("\n\t\t请输入文件名:");scanf("%s",str);fw=fopen(str,"w");if(fw==NULL){printf("\n\t\t文件打开失败!\n");}else{To10(c,a,64);for(i=0;i<16;i++){fprintf(fw,"%X",a[i]);}}fclose(fw);printf("\n\t\t密文保存成功!按1加密,2解密,3退出");}else if(t==2){system("cls");show1();}else{exit(0);}}else if(num==3){system("cls");exit(0);}else{printf("\n\t\t输入不正确,请重新输入:");}}break;case 2:{system("cls");printf("\n\n\t\t------------------DES解密----------------");while(strlen(s1)!=8){printf("\n\n\n\t\t请输入密文(8):");scanf("%s",s1);}To2Bin(s1,m);while(strlen(s2)!=8){printf("\t\t请输入密钥(8):");scanf("%s",s2);}To2Bin(s2,d);SubKey(d);Decryption(m,c);print();printf("\n\t\t按1返回上一层,2返回主界面,其他键退出.....");scanf("%d",&t);if(t==1){system("cls");printf("\n\n\t\t---------------DES解密-------------");while(strlen(s1)!=8){printf("\n\n\t\t请输入密文(8):");scanf("%s",s1);}To2Bin(s1,m);while(strlen(s2)!=8){printf("\t\t请输入密钥(8):");scanf("%s",s);}To2Bin(s2,d);SubKey(d);Decryption(m,c);print();}else if(t==2){system("cls");show1();}else{exit(0);}}break;case 3:system("cls");exit(0);default:printf("输入不正确,请重新输入:");}}return 0;}说明:程序中有大部分的注释代码,去掉注释可查看各部分中间结果,如:十六轮子密钥,十六轮结果等程序运行主界面:加密界面:运行结果一:运行结果二:。

DES算法的C语言实现

DES算法的C语言实现

DES算法的C语⾔实现利⽤C语⾔实现DES算法,分组密码原理过程很简单,但是在写的过程中检查了好久才发现错误原因,主要有两点:1.在加密过程16轮迭代过程中,最后⼀轮迭代运算后的结果并没有进⾏交换,即C=IP-1(R16,L16),这样做的⽬的是为了加密解密使⽤同⼀个算法2.在S盒的过程中,移位后应该加括号,否则+的优先级⾼于<<,会出错,下⾯是算法源码:1 #include "des.h"2 #include <stdio.h>3 #include <stdlib.h>45const unsigned char IP_table[64] = {658, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,760, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,862, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,964, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,1057, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,1159, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,1261, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,1363, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 714 };1516const unsigned char IPR_table[64] = {1740, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,1839, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,1938, 6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,2037, 5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,2136, 4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,2235, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,2334, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,2433, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 2525 };2627const unsigned char E_table[48] = {2832, 1, 2, 3, 4, 5,294, 5, 6, 7, 8, 9,308, 9, 10, 11, 12, 13,3112, 13, 14, 15, 16, 17,3216, 17, 18, 19, 20, 21,3320, 21, 22, 23, 24, 25,3424, 25, 26, 27, 28, 29,3528, 29, 30, 31, 32, 136 };3738const unsigned char P_table[32] = {3916, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17,401, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10,412, 8, 24, 14, 32, 27, 3, 9,4219, 13, 30, 6, 22, 11, 4, 2543 };4445const unsigned char PC1_table[56] = {4657, 49, 41, 33, 25, 17, 9,471, 58, 50, 42, 34, 26, 18,4810, 2, 59, 51, 43, 35, 27,4919, 11, 3, 60, 52, 44, 36,5063, 55, 47, 39, 31, 23, 15,517, 62, 54, 46, 38, 30, 22,5214, 6, 61, 53, 45, 37, 29,5321, 13, 5, 28, 20, 12, 454 };5556const unsigned char LOOP_table[16] = {571, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 158 };5960const unsigned char PC2_table[48] = {6114, 17, 11, 24, 1, 5,623, 28, 15, 6, 21, 10,6323, 19, 12, 4, 26, 8,6416, 7, 27, 20, 13, 2,6541, 52, 31, 37, 47, 55,6630, 40, 51, 45, 33, 48,6744, 49, 39, 56, 34, 53,6846, 42, 50, 36, 29, 3269 };7071const unsigned char sbox[8][4][16] = {72// S17314, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7,740, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8,754, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0,7615, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13,77//S27815, 1, 8, 14, 6, 11, 3, 4, 9, 7, 2, 13, 12, 0, 5, 10,793, 13, 4, 7, 15, 2, 8, 14, 12, 0, 1, 10, 6, 9, 11, 5,800, 14, 7, 11, 10, 4, 13, 1, 5, 8, 12, 6, 9, 3, 2, 15,8113, 8, 10, 1, 3, 15, 4, 2, 11, 6, 7, 12, 0, 5, 14, 9,82//S38310, 0, 9, 14, 6, 3, 15, 5, 1, 13, 12, 7, 11, 4, 2, 8,8413, 7, 0, 9, 3, 4, 6, 10, 2, 8, 5, 14, 12, 11, 15, 1,8513, 6, 4, 9, 8, 15, 3, 0, 11, 1, 2, 12, 5, 10, 14, 7,861, 10, 13, 0, 6, 9, 8, 7, 4, 15, 14, 3, 11, 5, 2, 12,87//S4887, 13, 14, 3, 0, 6, 9, 10, 1, 2, 8, 5, 11, 12, 4, 15,8913, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 3, 4, 7, 2, 12, 1, 10, 14, 9,9010, 6, 9, 0, 12, 11, 7, 13, 15, 1, 3, 14, 5, 2, 8, 4,913, 15, 0, 6, 10, 1, 13, 8, 9, 4, 5, 11, 12, 7, 2, 14,92//S5932, 12, 4, 1, 7, 10, 11, 6, 8, 5, 3, 15, 13, 0, 14, 9,9414, 11, 2, 12, 4, 7, 13, 1, 5, 0, 15, 10, 3, 9, 8, 6,954, 2, 1, 11, 10, 13, 7, 8, 15, 9, 12, 5, 6, 3, 0, 14,9611, 8, 12, 7, 1, 14, 2, 13, 6, 15, 0, 9, 10, 4, 5, 3,97//S69812, 1, 10, 15, 9, 2, 6, 8, 0, 13, 3, 4, 14, 7, 5, 11,9910, 15, 4, 2, 7, 12, 9, 5, 6, 1, 13, 14, 0, 11, 3, 8,1009, 14, 15, 5, 2, 8, 12, 3, 7, 0, 4, 10, 1, 13, 11, 6,1014, 3, 2, 12, 9, 5, 15, 10, 11, 14, 1, 7, 6, 0, 8, 13,102//S71034, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1,10413, 0, 11, 7, 4, 9, 1, 10, 14, 3, 5, 12, 2, 15, 8, 6,1051, 4, 11, 13, 12, 3, 7, 14, 10, 15, 6, 8, 0, 5, 9, 2,1066, 11, 13, 8, 1, 4, 10, 7, 9, 5, 0, 15, 14, 2, 3, 12,107//S810813, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 14, 5, 0, 12, 7,1091, 15, 13, 8, 10, 3, 7, 4, 12, 5, 6, 11, 0, 14, 9, 2,1107, 11, 4, 1, 9, 12, 14, 2, 0, 6, 10, 13, 15, 3, 5, 8,1112, 1, 14, 7, 4, 10, 8, 13, 15, 12, 9, 0, 3, 5, 6, 11112 };113114void ByteToBit(unsigned char* out, const unsigned char* in, const int bits){115for(int i=0;i<bits;i++)116out[i]=(in[i/8]>>(7-i%8))&1;117 }118119void BitToByte(unsigned char* out, const unsigned char* in, const int bits){120 memset(out, 0, (bits + 7) / 8);121for(int i=0;i<bits;i++)122out[i/8]|=in[i]<<(7-i%8);123 }124125void Transform(unsigned char* out,const unsigned char* in, const unsigned char* table, const int len){ 126 unsigned char tmp[64] = {0};127for (int i = 0; i < len; i++)128 tmp[i] = in[table[i] - 1];129 memcpy(out, tmp, len);130 }131132void RotateL(unsigned char* in, const int len, int loop){133static unsigned char tmp[64];134 memcpy(tmp, in, len);135 memcpy(in, in + loop, len - loop);136 memcpy(in + len - loop, tmp, loop);137 }138139static unsigned char subKey[16][48] = { 0 };140void setKey(const unsigned char* in){141char key[64] = { 0 };142 ByteToBit(key, in, 64);143char temp[56]={0};144 Transform(temp, key, PC1_table, 56);145for(int i=0;i<16;i++){146 RotateL(temp, 28, LOOP_table[i]);147 RotateL(temp + 28, 28, LOOP_table[i]);148 Transform(subKey[i], temp, PC2_table, 48);149 }150 }151152void xor(unsigned char* in1,const unsigned char* in2,int len){153for(int i=0;i<len;i++)154 in1[i]^=in2[i];155 }156157void sbox_exchange(unsigned char* out,const unsigned char* in){158char row, column;159for (int i = 0; i < 8; i++){160char num = 0;161 row = (in[6 * i]<<1)+ in[6 * i + 5];162 column = (in[6 * i + 1] << 3) + (in[6 * i + 2] << 2) + (in[6 * i + 3] << 1) + in[6 * i + 4]; 163 num = sbox[i][row][column];164for (int j = 0; j < 4; j++)165 {166out[4 * i + j] = (num >> (3 - j)) & 1;167 }168 }169 }170171void F_func(unsigned char* out,const unsigned char* in,unsigned char* subKey){172 unsigned char temp[48]={0};173 unsigned char res[32]={0};174 Transform(temp, in, E_table, 48);175 xor(temp,subKey,48);176 sbox_exchange(res,temp);177 Transform(out, res, P_table, 32);178 }179180void encryptDES(unsigned char* out,const unsigned char* in, const unsigned char* key){ 181 unsigned char input[64] = { 0 };182 unsigned char output[64] = { 0 };183 unsigned char tmp[64] = { 0 };184 ByteToBit(input, in, 64);185 Transform(tmp, input, IP_table, 64);186char* Li = &tmp[0], *Ri = &tmp[32];187 setKey(key);188for(int i=0;i<16;i++){189char temp[32]={0};190 memcpy(temp,Ri,32);191 F_func(Ri, Ri,subKey[i]);192 xor(Ri, Li, 32);193 memcpy(Li,temp,32);194 }195 RotateL(tmp, 64, 32);//the input is LR,output is RL196 Transform(output, tmp, IPR_table, 64);197 BitToByte(out, output,64);198 }199200void decryptDES(unsigned char* out,const unsigned char* in, const unsigned char* key){ 201 unsigned char input[64] = { 0 };202 unsigned char output[64] = { 0 };203 unsigned char tmp[64] = { 0 };204 ByteToBit(input, in, 64);205 Transform(tmp, input, IP_table, 64);206char* Li = &tmp[0], *Ri = &tmp[32];207 setKey(key);208 RotateL(tmp, 64, 32);209for (int i = 0; i < 16; i++){210char temp[32] = { 0 };211 memcpy(temp, Li, 32);212 F_func(Li, Li,subKey[15 - i]);213 xor(Li, Ri, 32);214 memcpy(Ri, temp, 32);215 }216 Transform(output, tmp, IPR_table, 64);217 BitToByte(out, output, 64);218 }。

用c语言实现des算法

用c语言实现des算法

用c语言实现des算法由于DES算法被广泛应用于加密和数据安全方面,因此在计算机科学领域,了解和实现DES算法是非常重要的。

C语言是一种强大的编程语言,其通用性和高效性使其成为实现DES算法的理想选择。

以下是使用C语言实现DES算法的步骤和方法:1.将明文和密钥转换为二进制格式在DES算法中,明文和密钥必须先转换为二进制格式才能进行加密或解密操作。

可以使用一个字符串数组来存储明文和密钥,然后使用C 语言的位运算符将每个字符转换为二进制格式。

2.对明文进行初始置换DES算法的第一步是对明文进行初始置换。

可以使用一个int型数据来存储初始置换后的结果。

3.密钥生成使用密钥生成算法来生成16个48位的子密钥。

可以使用一个二维数组来存储每个子密钥。

4.将初始置换后的明文分为左右两个部分将初始置换后的明文分为左右两个部分,每个部分32位。

5.进行16轮迭代在每轮迭代中,右半部分32位的明文和48位的子密钥进行异或运算,然后使用S盒置换和P盒置换来处理数据。

最后将结果与左半部分32位的明文异或,以更新下一轮迭代所需的数据。

6.合并左右两个部分在进行最后一轮迭代后,将左右两个部分合并成一段64位的二进制数据。

7.进行最后的逆置换使用逆置换来处理上一步生成的64位二进制数据,以生成最终的密文。

实现DES算法需要一定的数学知识和编程技能,因此建议有一定编程基础的人才尝试实现此算法。

列表:1.使用C语言实现DES算法步骤2.将明文和密钥转换为二进制格式的方法3.对明文进行初始置换的具体过程4.密钥生成算法的原理和实现方法5.如何将初始置换后的明文分为左右两个部分6.DES算法16轮迭代的详细过程7.如何合并左右两个部分的数据8.DES算法中的最后一步逆置换的作用和过程9.DES算法的应用场景和重要性10.如何使用C语言实现DES算法的具体步骤和技巧。

des子秘钥生成算法实现

des子秘钥生成算法实现

des子秘钥生成算法实现DES(Data Encryption Standard)是一种常见的对称密钥加密算法,它广泛应用于信息安全领域。

本文将介绍DES子秘钥生成算法的实现过程,以及其在实际应用中的重要性和指导意义。

首先,我们需要了解DES算法的整体结构。

DES算法涉及到密钥的生成、明文的分组与置换、多轮迭代、处理函数、逆置换等环节。

其中,子秘钥生成算法负责根据输入的主密钥生成多个子密钥,用于后续的加密和解密操作。

子秘钥生成算法的核心思想是使用主密钥经过一系列的置换、选择和移位操作,生成多个子密钥。

具体实现过程如下:1. 首先,将64位的主密钥经过固定的置换表置换成56位。

2. 将56位的密钥分为左右两部分,每部分各28位。

3. 对左右两部分进行循环左移操作,具体移位数由轮数确定。

每轮循环左移的位数从一个预设的表中查找得出。

4. 将左右两部分连接起来,得到56位的中间结果。

5. 对中间结果进行一次选择置换操作,将56位的中间结果压缩成48位的子密钥。

6. 重复第3至第5步,直到生成所需数量的子密钥。

DES子秘钥生成算法的实现过程较为复杂,需要确保密钥长度、置换表的正确性,以及移位操作的准确性。

通过正确实现子秘钥生成算法,可以保证加密过程的安全性和可靠性。

DES算法在信息安全领域具有重要的应用价值和指导意义。

它不仅可以用于保护敏感数据的加密和解密,还可以应用于数字签名、身份认证、网络通信等方面。

通过合理使用DES算法,可以有效防止信息泄露、数据篡改等恶意攻击。

总之,DES子秘钥生成算法是DES加密算法的关键一步,它通过一系列的置换、选择和移位操作,生成多个子密钥用于加密和解密过程。

正确实现子秘钥生成算法对于保障信息安全具有重要意义,并对信息安全领域的发展起到积极的指导作用。

DES加密算法的C语言实现

DES加密算法的C语言实现
//密钥置换 unsigned char Key[]= {
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 };
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 };
FILE *input = fopen( argv[1], "r"); if(ferror( input ))
return 0 ; //创建文件 用于输出密文 FILE *encyption = fopen(argv[2],"w"); if(ferror( encyption ))
return 0 ; //创建文件 用于输出解密后的明文 FILE *decyption = fopen(argv[3],"w"); if(ferror( decyption ))
};
//S-盒置换 unsigned char S_Box[8][64] = {
/* S1 */
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des子密钥生成算法实现

des子密钥生成算法实现

des子密钥生成算法实现
DES算法,英文全称为Data Encryption Standard,即为“数据加密标准”。

该算法的加密和解密过程都是基于密钥进行的,因此密钥的安全性至关重要。

为了确保加密过程的安全性,DES算法对密钥进行了复杂的生成方式。

DES算法的密钥长度为64位,虽然DES算法被认为是一种强加密算法,但由于密钥长度较短,因此仍具有一定的被破解的可能性。

为了增强密码强度,可以采用“三重DES”或“高级加密标准(AES)”等更为安全的加密算法。

DES算法中的密钥生成算法是为了生成子密钥,该过程一般分为三个步骤:
1. 使用密钥置换表进行密钥置换:将64位的密钥按照密钥置换表进行置换,得到56位的密钥。

2. 对56位的密钥进行分组操作:将56位的密钥分成两个28位的半密钥,分别称为左半密钥和右半密钥。

3. 对左、右半密钥进行移位和置换操作:经过16轮迭代操作,将左、右半密钥进行不同方式的移位、置换和替换操作,最终生成16个48位的子密钥。

在DES算法中,密钥生成算法的实现是非常重要的,它决定了加密效果的好坏和安全性的高低。

在进行DES算法加密过程之前,密钥的生成和保护工作必须得到充分的重视。

总之,密钥生成算法是DES算法中的重要一环,它能够保证加密过程的安全性并增强密钥的复杂度。

在实际应用中,可根据需求采用更为安全的加密算法,确保数据的安全。

DES对称加密算法详解和c++代码实现(带样例和详细的中间数据)

DES对称加密算法详解和c++代码实现(带样例和详细的中间数据)

DES对称加密算法详解和c++代码实现(带样例和详细的中间数据)特点:1.DES是对称性加密算法,即加密和解密是对称的,⽤的是同⼀个密钥2.DES只处理⼆进制数据,所以需要将明⽂转换成为2进制数据3.DES每次处理64位的数据,所以应该将明⽂切割成64位的分组,当最后⼀组数据不⾜64位的时候,⾼位补04.DES使⽤64位的密钥,但因为密钥中的每8位会被忽略,所以有效的密钥长度是56位,从⽽产⽣16个48位的⼦密钥(变换过程后⾯会说明)5.每64位数据⼀个块,是DES的永恒组织⽅式具体样例分析:(仅以⼀组64位数据为例分析加密过程)明⽂M是:8787878787878787密钥K是:0E329232EA6D0D73上⾯的信息都是16进制的,转换为2进制明⽂M是:0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111密钥K是:00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001第⼀步:根据密钥⽣成16个⼦密钥1.根据密钥初始置换表将64位的密钥转化为58位的密钥57 49 41 33 25 17 91 58 50 42 34 26 1810 2 59 51 43 35 2719 11 3 60 52 44 3663 55 47 39 31 23 157 62 54 46 38 30 2214 6 61 53 45 37 2921 13 5 28 20 12 4由于上表中第⼀个元素为57,这将使原秘钥的第57位变换为新秘钥K+的第1位。

同理,原秘钥的第49位变换为新秘钥的第2位……原秘钥的第4位变换为新秘钥的最后⼀位。

注意原秘钥中只有56位会进⼊新秘钥,上表也只有56个元素。

原密钥K:00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001新密钥K:1111000 0110011 0010101 0101111 0101010 1011001 1001111 00011112.将新密钥拆分成C0和D0,每组都有28位⽐如新密钥C0:1111000 0110011 0010101 0101111D0:0101010 1011001 1001111 00011113.根据密钥轮次左移表,左移特定的位数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 12 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1⽐如第⼀轮是左移1位,第⼆轮也是左移1位,第三轮是左移两位所以C1:1110000110011001010101011111D1:1010101011001100111100011110下⾯给出C1,D1到C16,D16的数据:C1 = 1110000110011001010101011111D1 = 1010101011001100111100011110C2 = 1100001100110010101010111111D2 = 0101010110011001111000111101C3 = 0000110011001010101011111111D3 = 0101011001100111100011110101C4 = 0011001100101010101111111100D4 = 0101100110011110001111010101C5 = 1100110010101010111111110000D5 = 0110011001111000111101010101C6 = 0011001010101011111111000011D6 = 1001100111100011110101010101C7 = 1100101010101111111100001100D7 = 0110011110001111010101010110C8 = 0010101010111111110000110011D8 = 1001111000111101010101011001C9 = 0101010101111111100001100110D9 = 0011110001111010101010110011C10 = 0101010111111110000110011001D10 = 1111000111101010101011001100C11 = 0101011111111000011001100101D11 = 1100011110101010101100110011C12 = 0101111111100001100110010101D12 = 0001111010101010110011001111C13 = 0111111110000110011001010101D13 = 0111101010101011001100111100C14 = 1111111000011001100101010101D14 = 1110101010101100110011110001C15 = 1111100001100110010101010111D15 = 1010101010110011001111000111C16 = 1111000011001100101010101111D16 = 0101010101100110011110001111需要记住的是:每⼀对Cn 和 Dn都是由前⼀对Cn-1 和 Dn-1移位⽽来!4.得到Cn,Dn后合并CnDn,然后根据密钥压缩置换表将56位密钥压缩成48位的⼦密钥密钥压缩置换表:14 17 11 24 1 53 28 15 6 21 1023 19 12 4 26 816 7 27 20 13 241 52 31 37 47 5530 40 51 45 33 4844 49 39 56 34 5346 42 50 36 29 32每对⼦秘钥有56位,但PC-2仅仅使⽤其中的48位。

DES加解密算法C语言源代码

DES加解密算法C语言源代码

DES加解密算法C语言源代码以下是一个实现DES加解密算法的C语言源代码,包含了加密和解密函数。

请注意,这个代码只是为了演示DES算法的工作原理,并不是一个完整的、安全的加密算法实现。

```c#include <stdio.h>#include <stdint.h>typedef structuint8_t key[8];uint8_t subkeys[16][6];} DESKey;void generateSubkeys(uint8_t* key, uint8_t subkeys[16][6]) //略过子密钥生成算法的具体实现//这里只是假设生成的子密钥都是随机的,实际生成过程要更复杂for (int i = 0; i < 16; i++)for (int j = 0; j < 6; j++)subkeys[i][j] = (i+j) % 256;}}void DES(uint8_t* input, uint8_t key[8], uint8_t* output, int encrypt)//略过DES加密算法的具体实现DESKey desKey;for (int i = 0; i < 8; i++)desKey.key[i] = key[i];}generateSubkeys(key, desKey.subkeys);//这里只是假设输入输出是8字节长,实际上可以支持任意长度//执行加解密操作if (encrypt)printf("Encrypting: ");} elseprintf("Decrypting: ");}for (int i = 0; i < 8; i++)output[i] = encrypt ? input[i] ^ desKey.subkeys[0][i%6] : input[i] ^ desKey.subkeys[15][i%6];printf("%02X ", output[i]);}printf("\n");int maiuint8_t input[8] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC, 0xDE, 0xF0};uint8_t key[8] = {0xA1, 0xB2, 0xC3, 0xD4, 0xE5, 0xF6, 0x07,0x08};uint8_t output[8];DES(input, key, output, 1);DES(output, key, output, 0);return 0;```在这个代码中,`generateSubkeys` 函数用于生成 16 个子密钥,之后分别在加密和解密函数 `DES` 中使用。

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des子密钥生成算法c语言
在C语言中,可以使用DES(Data Encryption Standard)算法生成子密钥。

以下是一个简单的示例代码,展示如何使用DES算法生成子密钥。

```c
include <>
include <>
include <>
include <openssl/>
int main() {
// 初始化DES算法的密钥和数据
DES_cblock key = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF}; DES_cblock data = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC, 0xDE,
0xF0};
// 初始化DES算法的密钥和数据长度
int key_length = sizeof(key);
int data_length = sizeof(data);
// 生成子密钥
DES_key_schedule key_schedule;
DES_set_key(&key, &key_schedule);
// 输出子密钥
for (int i = 0; i < DES_NUM_SUBKEYS; i++) {
printf("Subkey %d: ", i);
for (int j = 0; j < DES_BLOCK_SIZE; j++) {
printf("%02X ", key_[i].b[j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们使用了OpenSSL库中的DES算法函数来生成子密钥。

具体来说,我们使用了`DES_set_key`函数来初始化DES算法的密钥和数据,并使用`DES_key_schedule`结构体来存储子密钥。

最后,我们使用循环输
出了每个子密钥的内容。

需要注意的是,由于DES算法已经不再安全,建议使用更安全的加密算法,例如AES。

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