DES加密的算法
des算法基本原理
des算法基本原理DES算法（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，主要用于对数据进行加密和解密，保证数据的机密性和完整性。
其基本原理如下：1. 初始置换（Initial Permutation）：对原始数据进行初始置换，打乱数据的顺序，增加加密的随机性。
2. 分组操作：将打乱顺序后的数据分成64位的数据块。
3. 子密钥生成：根据一个长密钥（通常为56位）生成16个子密钥，用于不同轮次的加密过程。
4. 轮函数（Round Function）：每轮加密中，对数据块进行一系列的变换操作。
首先，数据块被分为两个32位的子块，左子块为L，右子块为R。
然后，根据子密钥对R进行扩展置换，将其扩展为48位。
接下来，将扩展后的R与子密钥进行异或运算，并通过S盒代替运算进行替换。
最后，对替换后的数据进行置换操作，得到新的R。
最后，将新的R与L进行异或运算，作为下一轮的R。
5. 轮次循环：DES算法共有16轮，每轮都是将上一轮的L作为下一轮的R，而R经过轮函数的变换作为下一轮的L。
6. 逆初始置换（Final Permutation）：在最后一轮加密完成后，将L和R合并，并根据逆初始置换表进行逆置换。
7. 加密解密：加密和解密的过程是相同的，只是在解密时，子密钥的使用顺序与加密时相反。
DES算法的基本原理是通过初始置换、轮函数和逆初始置换这三个步骤来实现数据的加密和解密。
这种对称加密算法具有较快的加密速度和较高的安全性，但由于DES密钥长度较短，现代密码分析方法已经能够对其进行破解，因此在一些对安全性要求较高的场景中，已经逐渐被更安全的加密算法所取代。
联邦数据加密标准(des)算法数据加密
文章标题：深入探讨联邦数据加密标准(DES)算法数据加密随着信息化时代的不断发展，数据安全问题变得愈发突出。
在处理机密信息时，保护数据的安全性至关重要。
而联邦数据加密标准(DES)算法作为一种被广泛应用的数据加密方式，其加密原理和应用领域备受关注。
本文将从深度和广度的角度，全面探讨DES算法的数据加密，让我们共同深入理解这一重要技术。
一、理解DES算法1.1 DES算法的基本概念在加密领域，DES算法是一种对称密钥加密算法，它使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
其基本原理是通过将明文按照密钥进行置换和替换运算，生成密文，从而实现数据的加密。
1.2 DES算法的加密过程DES算法的加密过程包括初始置换、16轮迭代运算和终结置换。
在初始置换阶段，明文经过一系列置换操作后得到L0和R0，然后进行16轮迭代运算，最终得到L16和R16。
通过终结置换生成密文，完成加密过程。
1.3 DES算法的密钥管理DES算法的密钥长度为56位，但采用64位的密钥空间，在加密和解密中对密钥进行了置换和选择操作。
密钥管理是DES算法中至关重要的一环，合理的密钥管理可以有效提升数据的安全性。
二、DES算法的应用领域2.1 网络数据传输安全在网络数据传输安全领域，DES算法被广泛应用于加密通信协议、虚拟专用网络等方面，保障了网络数据的安全传输和交换。
2.2 数据存储安全在数据存储领域，DES算法可用于对存储在磁盘上的数据进行加密保护，防止未经授权的访问和篡改。
2.3 金融交易安全在金融领域，DES算法可用于加密银行卡交易数据、电子支付信息等，保障了用户资金安全和交易隐私。
三、对DES算法的个人观点和理解在我看来，DES算法作为一种经典的对称密钥加密算法，在数据安全领域的应用前景广阔。
然而，随着计算机算力的不断提升，DES算法的安全性逐渐受到挑战，其密钥长度较短、加密速度较慢等问题也亟待解决。
针对DES算法的不足之处，我们可以结合其他加密算法，如AES算法、RSA算法等，构建更为安全和高效的数据加密方案。
DES加密算法详解
DES加密算法详解DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，也就是加密和解密使用的是同一个密钥。
DES的密钥长度为56位，被认为安全性较低，现已逐渐被AES（Advanced Encryption Standard）所取代。
但是，了解DES的加密算法原理仍然有助于理解其他加密算法的工作原理。
DES的加密算法主要分为四个步骤：初始置换、轮函数、密钥生成和逆初始置换。
下面对每个步骤进行详细介绍。
1. 初始置换（Initial Permutation）：将输入的64位明文按照预定的IP表进行置换，将明文的顺序打乱。
这样可以打破明文的顺序规律，增加加密的随机性。
2. 轮函数（Round Function）：DES算法通过16个相同的轮函数来加密数据。
轮函数主要包含四个步骤：扩展置换、异或运算、S盒代替和P置换。
- 扩展置换（Expansion Permutation）：将32位的R部分进行扩展变换，得到48位的数据。
这样做是为了增加数据的混合程度，增加加密强度。
-异或运算（XOR）：将扩展数据与48位的轮密钥进行异或运算，得到的结果作为S盒代替的输入。
异或运算的目的是为了对数据进行混淆，增加加密的随机性。
- S盒代替（Substitution Boxes）：DES算法中包含了8个S盒，每个S盒为4x16的矩阵。
将上一步得到的48位数据分成8组，每组6位。
根据S盒中的索引，将每组数据转换成4位的数据。
S盒的目的是为了进行数据的替换和混淆，增加加密的随机性。
- P置换（Permutation）：将上一步得到的32位数据按照P表进行置换。
P表是一个固定的置换表，目的是为了进一步增加加密的随机性。
3. 密钥生成（Key Generation）：DES算法使用56位的密钥，但是每一轮只使用48位。
因此，需要根据原始密钥生成16组48位的轮密钥。
密钥生成主要包含两个步骤：置换选择1（PC-1）和置换选择2（PC-2）。
des加密算法
des加密算法des加密算法是⼀种对称加密算法，通常要求8字节对齐，如果不满⾜8字节，则补全到8字节的整数倍，通常的做法是缺⼏补⼏，⽐如21字节的内容，则需要补三个3./********************************************************** des.h* ⽤户使⽤des算法头⽂件**********************************************************/#ifndef _OPENDESS_H_#define _OPENDESS_H_#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif//ab\0defg//⽤户使⽤的函数int DesEnc(unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen);//⽤户使⽤函数des解密int DesDec(unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen);#ifdef __cplusplus}#endif#endif/******************************************************** des.c* common des......*******************************************************/#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#include "des.h"/*********************************************************data type definition for Des;**********************************************************/#define EN0 0#define DE1 1#define DES_KEYBYTES 128#define DES_KEYLONGS 32#define DES_BLOCKLEN 8typedef struct {unsigned char ek[DES_KEYBYTES];int ekLen;unsigned char dk[DES_KEYBYTES];int dkLen;unsigned char CbcCtx[DES_BLOCKLEN];} DES_CTX;typedef struct {unsigned char ek1[DES_KEYBYTES];int ek1Len;unsigned char dk1[DES_KEYBYTES];int dk1Len;unsigned char ek2[DES_KEYBYTES];int ek2Len;unsigned char dk2[DES_KEYBYTES];int dk2Len;unsigned char CbcCtx[DES_BLOCKLEN];//int IsFirstBlock;} DES3_CTX;static unsigned char pc1[56] = {56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 0, 57, 49, 41, 33, 25, 17,9, 1, 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2, 59, 51, 43, 35,62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6, 61, 53, 45, 37, 29, 21,13, 5, 60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4, 27, 19, 11, 3 };static unsigned char pc2[48] = {13, 16, 10, 23, 0, 4, 2, 27, 14, 5, 20, 9,22, 18, 11, 3, 25, 7, 15, 6, 26, 19, 12, 1,40, 51, 30, 36, 46, 54, 29, 39, 50, 44, 32, 47,43, 48, 38, 55, 33, 52, 45, 41, 49, 35, 28, 31 };static unsigned short bytebit[8] = {0200,0100,040,020,010,04,02,01 };static unsigned char totrot[16] = {1,2,4,6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25,27,28}; 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void unscrun(register unsigned long *outof, register unsigned char *into); void desfunc(register unsigned long *block,register unsigned long *keys); /***************** DES Function *****************/unsigned long OPENCOMM_DesExpandEncKey(unsigned char *pbDesKey,unsigned long ulDesKeyLen,unsigned char *pbDesEncKey,unsigned long *ulDesEncKeyLen);unsigned long OPENCOMM_DesExpandDecKey(unsigned char *pbDesKey,unsigned long ulDesKeyLen,unsigned char *pbDesDecKey,unsigned long *ulDesDecKeyLen);unsigned long OPENCOMM_DesEncRaw(unsigned char *pbDesEncKey,unsigned long ulDesEncKeyLen,unsigned char *pbInData,unsigned long ulInDataLen,unsigned char *pbOutData,unsigned long *ulOutDataLen);unsigned long OPENCOMM_DesDecRaw(unsigned char *pbDesDecKey,unsigned long ulDesDecKeyLen,unsigned char *pbInData,unsigned long ulInDataLen,unsigned char *pbOutData,unsigned long *ulOutDataLen);int myic_DESDecrypt(unsigned char *pDesKey,int nDesKeyLen,unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen);int myic_DESEncrypt(unsigned char *pDesKey,int nDesKeyLen,unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen);void deskey(unsigned char *key,short edf, unsigned long *kn){register int i, j, l, m, n;unsigned long pc1m[56],pcr[56];for ( j = 0; j < 56; j++ ){l = pc1[j];m = l & 07;pc1m[j] = (((unsigned long) key[l >> 3] & (unsigned long)bytebit[m] ) ? 1:0); }for ( i = 0;i < 16; i++){if ( edf == DE1 ) m = (15 - i) << 1;else m = i << 1;n = m + 1;kn[m] = kn[n] = 0L;for ( j = 0; j < 28; j++ ){l = j + totrot[i];if ( l < 28 ) pcr[j] = pc1m[l];else pcr[j] = pc1m[l-28];}for (j = 28; j < 56; j++ ){l = j + totrot[i];if ( l < 56 ) pcr[j] = pc1m[l];else pcr[j] = pc1m[l-28];}for ( j = 0; j < 24; j++ ){if ( pcr[pc2[j]] ) kn[m] |= bigbyte[j];if ( pcr[pc2[j+24]] ) kn[n] |= bigbyte[j];}}return;}void cookey(register unsigned long *raw1, unsigned long *dough){register unsigned long *cook,*raw0;register int i;cook = dough;for ( i = 0; i < 16; i++, raw1++ ) {raw0 = raw1++;*cook = (*raw0 & 0x00fc0000L) << 6;*cook |= (*raw0 & 0x00000fc0L) << 10;*cook |= (*raw1 & 0x00fc0000L) >> 10;*cook++ |= (*raw1 & 0x00000fc0L) >> 6;*cook = (*raw0 & 0x0003f000L) << 12;*cook |= (*raw0 & 0x0000003fL) << 16;*cook |= (*raw1 & 0x0003f000L) >> 4;*cook++ |= (*raw1 & 0x0000003fL);}return;}void scrunch(register unsigned char *outof, register unsigned long *into) {*into = (*outof++ & 0xffL) << 24;*into |= (*outof++ & 0xffL) << 16;*into |= (*outof++ & 0xffL) << 8;*into++ |= (*outof++ & 0xffL);*into = (*outof++ & 0xffL) << 24;*into |= (*outof++ & 0xffL) << 16;*into |= (*outof++ & 0xffL) << 8;*into++ |= (*outof & 0xffL);return;}void unscrun(register unsigned long *outof, register unsigned char *into) {*into++ = (unsigned char)((*outof >> 24) & 0xffL);*into++ = (unsigned char)((*outof >> 16) & 0xffL);*into++ = (unsigned char)((*outof >> 8) & 0xffL);*into++ = (unsigned char)( *outof++ & 0xffL);*into++ = (unsigned char)((*outof >> 24) & 0xffL);*into++ = (unsigned char)((*outof >> 16) & 0xffL);*into++ = (unsigned char)((*outof >> 8) & 0xffL);*into = (unsigned char)( *outof & 0xffL);return;}void desfunc(register unsigned long *block,register unsigned long *keys) {register unsigned long fval, work, right, leftt;register int round;leftt = block[0];right = block[1];work = ((leftt >> 4) ^ right) & 0x0f0f0f0fL;right ^= work;leftt ^= (work << 4);work = ((leftt >> 16) ^ right) & 0x0000ffffL;right ^= work;leftt ^= (work << 16);work = ((right >> 2) ^ leftt) & 0x33333333L;leftt ^= work;right ^= (work << 2);work = ((right >> 8) ^ leftt) & 0x00ff00ffL;leftt ^= work;right ^= (work << 8);right = ((right << 1) | ((right >>31) & 1L)) & 0xffffffffL;work = (leftt ^ right) & 0xaaaaaaaaL;leftt ^= work;right ^= work;leftt = ((leftt << 1) | ((leftt >> 31)&1L)) & 0xffffffffL;for (round = 0; round < 8; round++) {work = (right << 28) | (right >> 4);work ^= *keys++;fval = SP7[ work & 0x3fL];fval |= SP5[(work >> 8) & 0x3fL];fval |= SP3[(work >> 16) & 0x3fL];fval |= SP1[(work >> 24) & 0x3fL];work = right ^ *keys++;fval |= SP8[ work & 0x3fL];fval |= SP6[(work >> 8) & 0x3fL];fval |= SP4[(work >> 16) & 0x3fL];fval |= SP2[(work >> 24) & 0x3fL];leftt ^= fval;work = (leftt << 28) | (leftt >> 4);work ^= *keys++;fval = SP7[ work & 0x3fL];fval |= SP5[(work >> 8) & 0x3fL];fval |= SP3[(work >> 16) & 0x3fL];fval |= SP1[(work >> 24) & 0x3fL];work = leftt ^ *keys++;fval |= SP8[ work & 0x3fL];fval |= SP6[(work >> 8) & 0x3fL];fval |= SP4[(work >> 16) & 0x3fL];fval |= SP2[(work >> 24) & 0x3fL];right ^= fval;}right = (right << 31) | (right >> 1);work = (leftt ^ right) & 0xaaaaaaaaL;leftt ^= work;right ^= work;leftt = (leftt << 31) | (leftt >> 1);work = ((leftt >> 8) ^ right) & 0x00ff00ffL;right ^= work;leftt ^= (work << 8);work = ((leftt >> 2) ^ right) & 0x33333333L;right ^= work;leftt ^= (work << 2);work = ((right >> 16) ^ leftt) & 0x0000ffffL;leftt ^= work;right ^= (work << 16);work = ((right >> 4) ^ leftt) & 0x0f0f0f0fL;leftt ^= work;right ^= (work << 4);*block++ = right;*block = leftt;return;}/*****************************************************************OPENCOMM_DesExpandEncKey : Expand Des Enc Key 扩展des加密密钥Return value:0 : Successother : failedParameters:pbDesKey : 扩展前的DES密钥(8字节) inputulDesKeyLen : 扩展前的DES密钥长度 inputpbDesEncKey : 扩展后的DES加密密钥(128字节) output*ulDesEncKeyLen : 扩展后的DES加密密钥长度 output*****************************************************************/unsigned long OPENCOMM_DesExpandEncKey(unsigned char *pbDesKey,unsigned long ulDesKeyLen,unsigned char *pbDesEncKey,unsigned long *ulDesEncKeyLen){unsigned long kn[32], dough[32];if (ulDesKeyLen != 8)return 0xEE20;deskey(pbDesKey, EN0, kn);cookey(kn, dough);*ulDesEncKeyLen = DES_KEYBYTES; //32 long = 128 bytesmemcpy(pbDesEncKey, dough, *ulDesEncKeyLen);return 0;}/*****************************************************************OPENCOMM_DesExpandDecKey : Expand Des Dec Key 扩展des解密密钥Return value:0 : Successother : failedParameters:pbDesKey : 扩展前的DES密钥(8字节) inputulDesKeyLen : 扩展前的DES密钥长度 inputpbDesDecKey : 扩展后的DES解密密钥(128字节) output*ulDesDecKeyLen : 扩展后的DES解密密钥长度 output*****************************************************************/unsigned long OPENCOMM_DesExpandDecKey(unsigned char *pbDesKey,unsigned long ulDesKeyLen,unsigned char *pbDesDecKey,unsigned long *ulDesDecKeyLen){unsigned long kn[32], dough[32];if (ulDesKeyLen != 8)return 0xEE20;deskey(pbDesKey, DE1, kn);cookey(kn, dough);*ulDesDecKeyLen = DES_KEYBYTES; //32 long = 128 bytesmemcpy(pbDesDecKey, dough, *ulDesDecKeyLen);return 0;}/****************************************************************OPENCOMM_DesEncRaw : Des算法加密⼩整块明⽂8字节Return value:0 : Successother : failedParameters:pbDesEncKey : DES加密密钥 inputulDesEncKeyLen : DES加密密钥长度 inputpbInData : 待加密的明⽂ inputulInDataLen : 待加密的明⽂长度 inputpbOutData : 加密后的密⽂ output*ulOutDataLen : 加密后的密⽂长度 output*****************************************************************/unsigned long OPENCOMM_DesEncRaw(unsigned char *pbDesEncKey,unsigned long ulDesEncKeyLen,unsigned char *pbInData,unsigned long ulInDataLen,unsigned char *pbOutData,unsigned long *ulOutDataLen){unsigned long work[2], ek[DES_KEYLONGS];unsigned char cp[DES_BLOCKLEN];if (ulInDataLen != DES_BLOCKLEN)return 0xEE20;if (ulDesEncKeyLen != DES_KEYBYTES)return 0xEE20;memcpy(cp, pbInData, DES_BLOCKLEN);scrunch(cp,work); // 8 bytes -> 2 longmemcpy(ek, pbDesEncKey, ulDesEncKeyLen);desfunc(work,ek);unscrun(work,cp); // 2 long -> 8 bytesmemcpy(pbOutData, cp, DES_BLOCKLEN);*ulOutDataLen = DES_BLOCKLEN;return 0;}/***************************************************************** OPENCOMM_DesDecRaw : Des算法解密⼩整块密⽂8字节Return value:0 : Successother : failedParameters:pbDesDecKey : DES解密密钥 input ulDesDecKeyLen : DES解密密钥长度 inputpbInData : 待解密的密⽂ inputulInDataLen : 待解密的密⽂长度 inputpbOutData : 解密后的明⽂ output*ulOutDataLen : 解密后的明⽂长度 output*****************************************************************/ unsigned long OPENCOMM_DesDecRaw(unsigned char *pbDesDecKey,unsigned long ulDesDecKeyLen,unsigned char *pbInData,unsigned long ulInDataLen,unsigned char *pbOutData,unsigned long *ulOutDataLen){unsigned long work[2], dk[DES_KEYLONGS];unsigned char cp[DES_BLOCKLEN];if (ulInDataLen != DES_BLOCKLEN)return 0xEE20;if (ulDesDecKeyLen != DES_KEYBYTES)return 0xEE20;memcpy(cp, pbInData, DES_BLOCKLEN);scrunch(cp,work); // 8 bytes -> 2 longmemcpy(dk, pbDesDecKey, ulDesDecKeyLen);desfunc(work,dk);unscrun(work,cp); // 2 long -> 8 bytesmemcpy(pbOutData, cp, DES_BLOCKLEN);// des_enc(pbDesEncKey, pbInData, pbOutData);*ulOutDataLen = DES_BLOCKLEN;return 0;}/********************* DES *********************/int myic_DESEncrypt(unsigned char *pDesKey,int nDesKeyLen,unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen){unsigned char DesKeyBuf[32];unsigned char DesEncKeyBuf[128];int EncKeyLen, KeyLen = 0;int retval = 0, loops, i;if(nInDataLen%8 != 0)return 0xEE20;if(nDesKeyLen != 8)return 0xEE20;KeyLen = nDesKeyLen;memcpy(DesKeyBuf, pDesKey, nDesKeyLen);retval = OPENCOMM_DesExpandEncKey(DesKeyBuf, KeyLen, DesEncKeyBuf, (unsigned long *)&EncKeyLen);if(retval != 0)return retval;loops = nInDataLen/8;for(i = 0; i < loops; i++){retval = OPENCOMM_DesEncRaw(DesEncKeyBuf, EncKeyLen, pInData + i*8, 8, pOutData + i*8, (unsigned long *)pOutDataLen);if(retval != 0)return retval;}*pOutDataLen = nInDataLen;return retval;}int myic_DESDecrypt(unsigned char *pDesKey,int nDesKeyLen,unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen){unsigned char DesKeyBuf[32];unsigned char DesDecKeyBuf[128];int DecKeyLen, KeyLen = 0;int retval = 0, loops, i;if(nInDataLen%8 != 0)return 0xEE20;if(nDesKeyLen != 8)return 0xEE20;KeyLen = nDesKeyLen;memcpy(DesKeyBuf, pDesKey, nDesKeyLen);retval = OPENCOMM_DesExpandDecKey(DesKeyBuf, KeyLen, DesDecKeyBuf, (unsigned long *)&DecKeyLen);if(retval != 0)return retval;loops = nInDataLen/8;for(i = 0; i < loops; i++){retval = OPENCOMM_DesDecRaw(DesDecKeyBuf, DecKeyLen, pInData + i*8,8, pOutData + i*8, (unsigned long *)pOutDataLen);if(retval != 0)return retval;}*pOutDataLen = nInDataLen;return retval;}//对称明⽂数据打padingvoid CW_dataPadAdd(int tag, unsigned char *date, unsigned int dateLen,unsigned char **padDate, unsigned int *padDateLen){int i, padLen;unsigned char *pTmp = NULL;pTmp = (unsigned char *)malloc(dateLen+24);if (pTmp == NULL){*padDate = NULL;return ;}memset(pTmp, 0, dateLen+24);memcpy(pTmp, date, dateLen);if (tag == 0){padLen = 8 - dateLen % 8;for (i=0; i<padLen; i++){pTmp[dateLen+i] = (char)padLen;}*padDateLen = dateLen + padLen;}else{padLen = 16 - dateLen % 16;for (i=0; i<padLen; i++){pTmp[dateLen+i] = (char)padLen;}}*padDateLen = dateLen + padLen;*padDate = pTmp;}#define USER_PASSWORD_KEY "abcd1234"//数据加密int DesEnc(unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen){int rv;unsigned char *padDate = NULL;unsigned int padDateLen = 0;CW_dataPadAdd(0, pInData, (unsigned int )nInDataLen, &padDate, &padDateLen);rv = myic_DESEncrypt((unsigned char *)USER_PASSWORD_KEY, strlen(USER_PASSWORD_KEY), padDate, (int)padDateLen, pOutData, pOutDataLen);if (rv != 0){if (padDate != NULL){free(padDate);}return rv;}if (padDate != NULL){free(padDate);}return 0;}//数据加密int DesEnc_raw(unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen){int rv;unsigned char *padDate = NULL;unsigned int padDateLen = 0;rv = myic_DESEncrypt((unsigned char *)USER_PASSWORD_KEY, strlen(USER_PASSWORD_KEY), pInData, (int)nInDataLen, pOutData, pOutDataLen);if (rv != 0){return rv;}return 0;}//解密分配内存错误#define ERR_MALLOC 20//密码长度不是8的整数倍, 不合法#define ERR_FILECONT 20//⽤户使⽤函数des解密int DesDec(unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen){int rv;char padChar;unsigned char *tmpPlain = NULL;tmpPlain = (unsigned char *)malloc(nInDataLen+24);if (tmpPlain == NULL){return ERR_MALLOC;}memset(tmpPlain, 0, nInDataLen+24);//解密rv = myic_DESDecrypt((unsigned char *)USER_PASSWORD_KEY, strlen(USER_PASSWORD_KEY), pInData, nInDataLen, tmpPlain, pOutDataLen);if (rv != 0){if (tmpPlain != NULL) free(tmpPlain);return rv;}//去padingpadChar = tmpPlain[*pOutDataLen - 1];if ( (int)padChar<=0 || (int)padChar>8) //异常处理{if (tmpPlain) free(tmpPlain);return ERR_FILECONT;}*pOutDataLen = *pOutDataLen - (int)padChar;//memset(tmpPlain + *pOutDataLen, 0, (int)padChar);memcpy(pOutData, tmpPlain, *pOutDataLen);if (tmpPlain) free(tmpPlain);return 0;}//⽤户使⽤函数des解密int DesDec_raw(unsigned char *pInData,int nInDataLen,unsigned char *pOutData,int *pOutDataLen){int rv;//char padChar;//unsigned char *tmpPlain = NULL;/*tmpPlain = (unsigned char *)malloc(nInDataLen+24);if (tmpPlain == NULL){return ERR_MALLOC;}memset(tmpPlain, 0, nInDataLen+24);*///解密rv = myic_DESDecrypt((unsigned char *)USER_PASSWORD_KEY, strlen(USER_PASSWORD_KEY), pInData, nInDataLen, pOutData, pOutDataLen);if (rv != 0){//if (tmpPlain != NULL) free(tmpPlain);return rv;}/*//去padingpadChar = tmpPlain[*pOutDataLen - 1];if ( (int)padChar<=0 || (int)padChar>8) //异常处理{if (tmpPlain) free(tmpPlain);return ERR_FILECONT;}*pOutDataLen = *pOutDataLen - (int)padChar;//memset(tmpPlain + *pOutDataLen, 0, (int)padChar);memcpy(pOutData, tmpPlain, *pOutDataLen);if (tmpPlain) free(tmpPlain);*/return 0;}。
DES加密算法原理
DES加密算法原理DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它使用相同的密钥进行加密和解密。
DES算法的原理可以分为以下几个方面。
1.初始置换（IP）：DES加密过程的第一步是对明文进行初始置换，通过将明文中的每个位按照事先规定的顺序重新排列，得到一个初始排列的明文块。
2. 轮函数（Feistel function）：DES算法采用了Feistel网络结构。
在每一轮中，明文块被分成左右两部分，右半部分经过扩展运算（Expansion），将其扩展为一个48位的数据块。
然后将扩展后的数据块与轮密钥进行异或运算，得到一个48位的结果。
3. S-盒变换（S-Box substitution）：接下来，经过48位结果的S-盒变换。
S-盒是DES算法的核心部分，它将6位输入映射为4位输出。
DES算法使用了8个不同的S-盒，每个S-盒都有一个4x16表格，用于将输入映射为输出。
4. P-盒置换（P-Box permutation）：经过S-盒变换后，输出结果通过一个固定的P-盒进行置换运算。
P-盒操作将32位输出重新排列，得到一个新的32位结果。
5. 轮密钥生成（Key schedule）：DES算法使用了16轮的加密迭代过程。
每一轮使用一个不同的48位轮密钥。
轮密钥生成过程根据初始密钥生成所有的轮密钥。
轮密钥生成包括密钥置换选择1、密钥循环移位、密钥置换选择2等步骤。
6. 最后交换（Inverse Initial Permutation）：经过16轮迭代后，得到最终的加密结果。
在最后交换步骤中，将加密结果的左右两部分进行互换，得到最终的加密结果。
DES算法依靠这些步骤进行加密和解密过程。
加密过程中，明文块经过初始置换后，进入16轮的迭代过程，每一轮中使用不同的轮密钥对明文进行加密。
最后得到加密结果。
解密过程与加密过程相反，使用相同的轮密钥对密文进行解密，最终得到明文。
DES算法的安全性主要依赖于密钥的长度和轮数。
DES加密算法
DES加密算法1950年代末至1970年代初，密码学家发现了许多消息传递系统被成功入侵的案例。
为了应对这种威胁，美国国家安全局（NSA）与IBM公司合作开发了一种新的加密算法，即数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）。
DES在20世纪70年代末被正式采纳，并成为许多国家及组织使用的标准加密算法，它不仅安全可靠，而且非常高效。
本文将对DES加密算法进行详细介绍。
一、DES加密算法简介DES加密算法是一种对称密钥算法，使用相同的密钥进行加密和解密。
在加密和解密过程中，DES算法将数据分成64位大小的数据块，并进行一系列置换、替换、混淆和反混淆等操作。
DES算法共有16轮运算，每轮运算都与密钥有关。
最终输出的密文与64位的初始密钥相关联，只有使用正确的密钥才能解密并还原原始数据。
二、DES加密算法的原理DES算法的核心是通过一系列的置换、替换和混淆技术对数据进行加密。
以下是DES算法的主要步骤：1. 初始置换（Initial Permutation）DES算法首先将明文进行初始置换，通过一系列规则将64位明文重新排列。
2. 轮函数（Round Function）DES算法共有16个轮次，每轮都包括以下几个步骤：a) 拓展置换（Expansion Permutation）将32位的数据扩展为48位，并进行重新排列。
b) 密钥混淆（Key Mixing）将48位的数据与轮次对应的子密钥进行异或运算。
c) S盒代替（S-box Substitution）将48位的数据分为8个6位的块，并根据S盒进行替换。
S盒是一个具有固定映射关系的查找表，用于增加加密算法的复杂性和安全性。
d) 置换函数（Permutation Function）经过S盒代替后，将得到的数据再进行一次置换。
3. 左右互换在每轮的运算中，DES算法将右半部分数据与左半部分进行互换，以实现加密算法的迭代。
4. 逆初始置换（Inverse Initial Permutation）最后，DES算法对经过16轮运算后的数据进行逆初始置换，得到最终的密文。
DES算法的详细分析
DES算法的详细分析DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，是美国联邦政府使用的加密标准。
它采用了分组密码的方式对数据进行加密和解密处理。
本文将对DES算法进行详细分析，涵盖算法原理、加密过程、密钥生成、弱点以及DES的安全性评估等方面。
1.算法原理：-将明文数据分成64位的分组，使用64位密钥进行加密。
-密钥通过密钥生成算法进行处理，生成16个48位的子密钥。
-明文分为左右两半部分，每轮加密时，右半部分与子密钥进行逻辑运算，并与左半部分进行异或操作。
-运算结果作为下一轮的右半部分，左半部分不变。
循环16轮后得到密文。
2.加密过程：-初始置换（IP）：将64位明文按照预定的规则进行位重排。
-分为左右两半部分L0，R0。
-通过16轮的迭代过程，每轮使用不同的48位子密钥对右半部分进行扩展置换（E盒扩展），与子密钥进行异或操作，再通过S盒代换和P 盒置换输出。
-将经过迭代的左右两半部分进行交换。
-最后经过逆初始置换（IP^-1）后输出64位密文。
3.密钥生成：-密钥生成算法从初始64位密钥中减小奇偶校验位，然后使用置换选择1（PC-1）表对密钥进行位重排，得到56位密钥。
-将56位密钥分为两部分，每部分28位，并进行循环左移操作，得到16个48位的子密钥。
4.弱点：-DES算法的密钥长度较短，只有56位有效位，容易受到穷举攻击。
-由于DES算法设计时的数据量较小，运算速度较快，使得密码破解更加容易。
-DES算法对明文的局部统计特性没有进行充分的打乱，可能导致部分明文模式的加密结果不够随机。
5.DES的安全性评估：-DES算法的弱点导致了它在现代密码学中的安全性问题，已经不再适用于高强度加密要求的场景。
- 美国国家标准与技术研究所（NIST）发布了Advanced Encryption Standard（AES）来替代DES作为加密标准。
-DES算法可以用于低安全性需求的领域，或作为加密算法的组成部分。
DES加密算法详解
DES加密算法详解DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，是最早被广泛使用的加密算法之一、它于1977年被美国国家标准局（NIST）作为联邦信息处理标准（FIPS）发布，并在接下来的几十年内被广泛应用于数据加密领域。
下面将对DES加密算法进行详细解释。
DES算法使用一个56位的密钥来加密64位的数据块。
密钥经过一系列的处理后生成16个48位的子密钥，然后对数据块进行16轮的加密处理。
每轮加密又包括初始置换、扩展置换、与子密钥异或、S盒置换、P置换等步骤。
初始置换（IP）是DES算法的第一步，通过将输入的64位数据块按照特定的规则重新排列来改变其位的位置。
这样可以提高后续处理的随机性和复杂性。
扩展置换（E）是DES算法的第二步，将32位的数据块扩展成48位，并重新排列其位的位置。
这样可以增加密钥和数据的混淆度。
与子密钥异或（XOR）是DES算法的第三步，将扩展后的数据块与生成的子密钥进行异或操作。
这样可以将密钥的信息混合到数据中。
S盒置换是DES算法的核心部分，利用8个不同的4x16位置换表（S 盒）进行16次S盒置换。
S盒将6位输入映射为4位输出，通过混淆和代替的方式增加了加密的随机性。
P置换是DES算法的最后一步，在经过S盒置换后，对输出的32位数据块进行一次最终的置换。
这样可以使得密文在传输过程中更难以破解。
DES算法的解密过程与加密过程相似，只是在16轮中使用的子密钥的顺序是相反的。
解密过程中同样包括初始置换、扩展置换、与子密钥异或、S盒置换、P置换等步骤，最后经过逆初始置换得到明文。
虽然DES算法曾经是数据安全领域的标准算法，但是随着计算机计算能力的提高，DES算法的密钥长度过短（56位）容易被暴力破解，安全性逐渐变弱。
因此，在2001年，DES被高级加密标准（AES）取代，并成为新的数据加密标准。
总结来说，DES加密算法采用对称密钥体制，使用相同的密钥进行加密和解密。
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信息安全概论·课程设计DES加密的C语言实现目录摘要....................................................... 错误！未定义书签。
Abstract ................................................... 错误！未定义书签。
关键词..................................................... 错误！未定义书签。
1．算法描述................................................ 错误！未定义书签。
1.1加/解密算法的一般原理............................... 错误！未定义书签。
1.2加/解密机制的应用................................... 错误！未定义书签。
2．S盒设计................................................ 错误！未定义书签。
3．DES程序实例与分析...................................... 错误！未定义书签。
4．DES实例运行结果........................................ 错误！未定义书签。
5．结语.................................................... 错误！未定义书签。
6.参考文献................................................. 错误！未定义书签。
信息安全概论·课程设计DES加密的C语言实现C language achieve DES algorithm摘要DES算法是一种数据加密算法，自从1977年公布以来，一直是国际上的商用保密通信和计算机通信的最常用的加密标准。
DES算法的实现一般用高级语言，DES作为美国国家标准研究所（American National Standard Institute，ANSI）的数据加密算法（Data Encryption Algorithm，DEA）和ISO的DEA 1，成为一个世界范围内的标准已经二十多年。
尽管他带有过去时代的特征，但他很好地经受住了多年的密码分析，除了可能的最强有力的对手外，对其他的攻击具有较好的安全性。
AbstractDES algorithm is a data encryption algorithm ，Since the publication in 1977, it has been the international commercial confidentiality of communications and computer communications of the most commonly used encryption standard。
DES algorithm with the general high-level language ，DES American National Standards Institute as a data encryption algorithm of the ISO and the DEA 1, a worldwide standard has been more than two decades. Despite his past with the characteristics of the times, but he stood a good many years of cryptanalysis, in addition to probably the most powerful opponent, other attacks have better security.关键词：加密算法DES第3页/共17页1．算法描述DES是一种分组加密算法，它以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算法全称为Data Encryption Standard,即数据加密算法,它是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。
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，其算法主要分为两步：(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3 2位,其置换规则为将输入的第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:设置换前的输入值为D1D2D3......D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50......D8;R0=D57D49 (7)(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,逆置换正好是初始置换的逆运算，由此即得到密文输出。
1.1加/解密算法的一般原理密码体制从原理上可分为2大类，即单钥密码体制和双钥密码体制。
单钥密码体制是指信息的发送方和接受方共享一把钥匙。
在现代网络通信条件下，该体制的一个关键问题是如何将密钥安全可靠地分配给通信的对方，并进行密钥管理。
因此单钥密码体制在实际应用中除了要设计出满足安全性要求的加密算法外，还必须解决好密码的产生、分配、传输、存储和销毁等多方面问题。
单钥密码可分为古典密码、流密码和分组密码，DES就属于分组密码中的一种。
双钥密码体制又称公钥密码体制，其最大特点是采用2个密钥将加密、解密分开。
在双钥体制下，每个用户都拥有2把密钥，—个公开，一个自己专用。
当使用用户专用密钥加信息安全概论·课程设计密，而用该用户公开密钥解密时，则可实现一个被加密的消息能被多个用户解读；当使用用户公开密钥加密，而用该用户专用密钥解密时，则可实现传输的信息只被一个用户解读。
前者常被用于数字签名，后者常被用于保密通信。
1.2加/解密机制的应用在信息安全领域中，凡涉及到数据通信均采用加/解密机制。
而目前日益发展的电子商务正是充分展示加/解密机制的一个十分重要的领域。
在电子商务中，订单的保密性需用加密技术来处理，而订单的可靠性、时间性则需用数字签名技术，有时还需双重签名。
例如，刘先生要买张小姐的一处房产，他发给张小姐一个购买报价单及他对银行的授权书的消息，如果张小姐同意按此价格出卖，则要求银行将钱划到张小姐的帐上。
但刘先生不想让银行看到报价，也不想让张小姐看到他的银行帐号信息。
此外，报价和付款是相连的、不可分割的，仅当张小姐同意他的报价后，钱才会转移，要达到这个要求，采用双重签名即可实现。
2．S盒设计通过时间分析发现，S盒在整个设计中占了很大的比重。
S盒性能的提高对于整个设计性能会有很大的改善，因此S盒是整个设计优化的重点。
DES的8个S盒分别是一个满足特殊性能的6～4位的变换。
这是最简单的实现方法，但是HDL语言都属于高级语言，它们强烈依赖于编译器的优化能力，往往对设计者来说，涉及得越少、编程越简单，代码效率越不高，这对于高速实现来说是不可取的。
S盒成了速度的瓶颈，为此，采用ROM来实现。
XC2S100的LUT可以配置为16×1位的ROM，把输入的6位作为地址，对应的地址空间里存放的就是输出的4位，从而实现了6～4位的查找表LUT，所需时间只是FPGA 中CLB的传输时间加上传输线上的延时，如图1所示。
第5页/共17页3．DES程序实例与分析在本次设计中，具体讲解DES加密和解密程序，并在程序中详细对程序进行了分析，以下是DES加密和解密程序设计的详细过程以及分析说明。
/*源文件：DES.cpp*//*本程序为本人实验程序*/#include <stdio.h>#include <memory.h>#include <string.h>// 初始置换表const static char IP_Table[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};上面程序主要定义了初始置换表IP_Table。
初始置换在第一轮运算之前执行。
将常量IP_Table看作是一个表结构。
此表应该从左向右读。
例如，初始置换把明文的第58位换到第1位的位置，把第50位换到第2位的位置，把第42位换到第3位的位置。
// 逆初始置换表const static char IPR_Table[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};上面程序主要定义了逆初始置换表IPR_Table。
逆初始置换是初始置换的逆过程。
注意，DES在最后一轮后，左半部分和右半部分并未交换，而是R16和L16并在一起形成一个分组作为逆初始置换的输入。
其实交换左右两部分并循环移动，仍将获得完全相同的结果。
但这样做，能使该算法既能用作加密，又能用作解密。