DES_加密解密算法的C++实现--实验报告
【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实验报告
DES
[实验目的] C语言实现des加密解密
[实验原理]
1.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）。 2.DES解密过程： DES的解密算法与其加密算法使用的算法过程相同。两者的不同之处在于解密时子密钥Ki的使用顺序与 加密时相反，如果子密钥为K1K2… K16,那么解密时子密钥的使用顺序为K16K15… K1,即使用DES解密 算法进行解密时，将以64位密文作为输入，第1次迭代运算使用子密钥K16，第2次迭代运算使用子密钥 K15，… … ，第16 次迭代使用子密钥K1，其它的运算与加密算法相同。这样，最后输出的是64位明文。
des密码算法实验c语言
des密码算法实验c语言以下是一个使用C语言实现DES密码算法的简单实验示例：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <openssl/des.h>int main() {// 输入明文char plaintext[8] = "12345678";// 初始化DES密钥DES_cblock key = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF};DES_key_schedule keysched;DES_set_key_unchecked(&key, &keysched);// 加密unsigned char ciphertext[8];DES_cblock ivec = {0}; // 初始化向量DES_ncbc_encrypt(plaintext, ciphertext, sizeof(plaintext),&keysched, &ivec, DES_ENCRYPT);// 输出密文printf("Ciphertext: ");for (int i = 0; i < sizeof(plaintext); i++) {printf("%02X", ciphertext[i]);}printf("\n");// 解密unsigned char decryptedtext[8];memset(ivec, 0, sizeof(ivec)); // 重置初始化向量DES_ncbc_encrypt(ciphertext, decryptedtext, sizeof(plaintext), &keysched, &ivec, DES_DECRYPT);// 输出明文printf("Plaintext: ");for (int i = 0; i < sizeof(plaintext); i++) {printf("%c", decryptedtext[i]);}printf("\n");return 0;}```在这个实验中，我们使用了OpenSSL库中的DES函数来实现DES 密码算法。
C语言实现DES算法实验报告
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。
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<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<malloc.h>#include<conio.h>#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 stringbit64 num // source bits);/* Permutation */inline bit64 substitute(bit64 num, // source bitsconstint *table, // Permutation tablesize_t len // bits length);/* Bit recycle loop to left */inline bit28 MoveLeft(bit28 key, // source bitsint len // bits length);/* Bit recycle loop to right */inline bit28 MoveRight(bit28 key, // source bitsint len // bits length);/* Divide bits into two parts */inlinevoid divide(bit64 num, // source bitsint len, // length of each bitsbit32 *L, // left out bitsbit32 *R // right out bits);/* S box */inline bit32 SChange(bit48 num // source bits);/* F box */inline bit32 FChange(bit32 num, // source bitsbit48 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 <ENCRYPT_LENGTH; i++) {temp[i] = in[i];}/* Transfer to bit */bit64 key = 0x0;for (int i = 0; i <ENCRYPT_LENGTH; 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 <ENCRYPT_LENGTH; i++){out[i] = num& 0xFF;}}/* Permutation */inline bit64 substitute(bit64num, constint *table, size_t len) {bit64 out = 0;/* Calculation */for (int i = 0; i <len; 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 bitskey = key>>len; // left bitskey |= temp; // comparekey&= 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 bitskey = key<<len; // left bitskey |= temp; // comparereturn 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 bitsy = (((num>> 5) & 1) << 1) | (num& 1); // the first and the last bitskey |= (S[i][y][x] << (i * 4)); // permutatenum>>= 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] = {//S114, 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, //S215, 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, //S310, 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, //S47,13,14, 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,//S52,12, 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, //S612, 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, //S74,11, 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, //S813, 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_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]; }。
C语言实现DES算法DES加密算法实验报告
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。
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int IP_ANTEX[64]= { 40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32, 39, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31, 38, 6 }; //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 }; //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, 1 }, { {15, 1, 8, 14, 6, 11, 3, 4, 9, 7, 2, 13, 12, 0, 5, 10}, {3, 13, 4, 7, 15, 2, 8, 14 }, { {10, 0, 9, 14, 6, 3, 15, 5, 1, 13, 12, 7, 11, 4, 2, 8}, {13, 7, 0, 9, 3, 4, 6, 10 }, { { 7, 13, 14, 3, 0, 6, 9, 10, 1, 2, 8, 5, 11, 12, 4, 15}, {13, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 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, }, { {4, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1}, {13, 0, 11, 7, 4, 9, 1, 10 }, { {13, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 14, 5, 0, 12, 7}, {1, 15, 13, 8, 10, 3, 7, 4 }
}; int DIREX[32]= { 16, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17, 1, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10, 2, 8, 24, }; //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2 int 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, 3 }; typedef char ElemType; ElemType subsec[16][48]; //Byte转bit int 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Byte int BitToByte(ElemType bit[8],ElemType &ch) { ElemType tempch=0; ElemType temp } tempbit[7]=0; for(int index = 7;index >=0;index--) { tempch=tempch|(tempbit[index]<<(index)); } ch=tempch; //cout<<(char)tempch<<endl; return 0; }
//16轮加密迭代 void MoveLeft(ElemType C[28],ElemType D[28],ElemType L0[32],ElemType R0[32]) { 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 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 } 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++) { LResult[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" <<endl; for(int i=0;i<32;i++) { cout<<(int)LResult[i]; if((i+1)%8==0) { cout<<end } } cout<<"右边" <<endl; for(int i=0;i<32;i++) { cout<<(int)RResult[i]; if((i+1)%8==0) { cout<<endl; } }*/
6.源代码
// DES.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "stdafx.h" #include "function.h" #include <iostream> #include<bitset> #include<
//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, 3 };
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： //Byte转为Bit ByteToBit(ElemType ch,ElemType bit[8]) //Bit转为Byte BitToByte(ElemType bit[8],ElemType &ch) //初始置换 InitialEX(ElemType Inorder[64],ElemType Disorder[64]) //终结置换 AntiEx(ElemType Disorder[64]) //扩展置换 ExpandEX(ElemType RightMsg[32],ElemType ExpandMsg[48]) //16轮迭代 加密 MoveLeft(ElemType C[28],ElemType D[28],ElemType L0[32],ElemType R0[32]) 3 //16轮迭代解密 mMoveLeft(ElemType C[28],ElemType D[28],ElemType L0[32],ElemType R0[32]) //生成48位子密钥 GetCD48(ElemType C[28],ElemType D[28],ElemType Secret[48]) //48位明 文与子密钥进行异或运算 XOR(ElemType ExpandMsg[48],ElemType Secret[48],ElemType Result[48]) //S 盒四位输出 getSOut(ElemType Result[48],ElemType Sout[32]) //直接置换 DirExchange(ElemType Sout[32],ElemType DirOut[32]) //Li与Ri进行抑或 运算 XORLR(ElemType DirOut[32],ElemType Left[32],ElemType Result[32]) 函数执行次序和调用关系关系如下：
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
LResult[j]=RResult[j]; } for(int j=0;j<32;j++) { RResult[j]=temp[j]; }