计算机网络安全--对称密码算法DES实验报告

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des加解密算法原理

des加解密算法原理

des加解密算法原理DES(Data Encryption Standard)是一种基于对称加密算法的加解密技术,被广泛应用于计算机和网络安全领域。

它采用分组密码的设计思想,将明文分成64位的数据块,并使用密钥对其进行加密和解密操作。

下面我们将详细介绍DES算法的原理和应用。

DES算法的原理可以分为四个主要步骤:初始置换、16轮迭代、逆初始置换和子密钥生成。

首先是初始置换,将输入的64位明文根据所定义的置换表进行重排,以加强加密的随机性和扩散性。

这一步骤的目的是为了消除输入数据之间的相关性,使其在进入加密过程之前更具随机性。

接下来是16轮迭代,每一轮迭代都包括四个主要步骤:扩展置换、密钥与明文异或、S盒置换和置换函数。

扩展置换将32位数据扩展为48位,以使之与扩展后的子密钥进行异或运算。

然后,将异或结果分为8个组,每个组经过S盒代替置换,将6位数据映射为4位数据,增加了加密的复杂性。

最后,经过置换函数进行置换操作。

第三步是逆初始置换,将经过16轮迭代后得到的数据根据逆置换表进行重排,以得到最终的密文。

逆初始置换是初始置换的逆运算,用于恢复密文的顺序,使之与明文对应。

最后是子密钥的生成,根据输入的64位密钥经过置换和位移操作生成16个48位的子密钥。

每轮迭代都使用一个子密钥,通过改变子密钥可以增加加密的随机性,从而提高安全性。

DES算法的应用广泛,主要用于网络通信中的数据加密保护。

例如,在银行系统中,通过DES算法可以对用户的敏感信息进行加密,保护用户的财产安全。

在电子商务领域,通过DES算法可以对在线交易的数据进行加密,防止黑客窃取用户的个人信息和银行卡号。

此外,DES算法还常用于数据库加密、文件加密和数据传输等领域,以确保机密信息的安全性。

总之,DES算法是一种经典的对称加密算法,通过初始置换、16轮迭代、逆初始置换和子密钥生成四个步骤,实现了对数据的加密和解密操作。

它具有较高的安全性和广泛的应用领域,是保护计算机和网络安全的重要工具。

DES算法原理及实现

DES算法原理及实现

电脑编程技巧与维护64位的明文分组x首先经过一个初始置换函数IP进行置换运算,产生一个64位的输出x0,该输出被分成两个分别为32位的左半部分Lo和右半部分RO,用于F函数的16轮迭代运算的首次迭代的初始输入。

初始置换函数IP实际上就是一张8x8(8行8列)的迭代表,如表I所示。

明文分组中的64位按照表中的规定重新进行排序,其排列顺序为从左到右,从上到下。

按表I所示,明文中的第58位被放置在xO的第1位,第50位防止在第2位,依次类推。

表l初始置换函数IP585口4234261810260524436282012462544638302214664564840322416857494l3325179l595l43352719ll36l534537292l135635547393l23157、————‘v’———。

:、————’v———。

LoR。

一(2)获取子密钥Ki子密钥的获取主要通过置换和移位运算来实现。

DES加密算法的密钥长度为56位,由用户提供,是DES算法的输入之一。

但用户输入的密钥是64位的,按8行8列从左到右从上到下地排列,其中,每行的第8位用于奇偶校验。

在DES加密算法中,子密钥获取过程中,DES经过一系列的置换和移位运算,得到Kl到K16共16个子密钥,每个子密钥长48位。

其实现过程如下:首先将输入的64位密钥去掉最后一列的8个校验位,然后用密钥置换函数PC—l对剩下的56位密钥进行置换,如表2所示。

表2密钥置换函数PC—I5"I494l3325179卜l585042342618102595l43352719ll360524436635547393l23i5)】762544638302214661534537292l1352S20124由表2可知,用户输入的64位密钥中,第8、16、24、32、40、48、56、64共8个校验位被去掉。

剩余的56位按表2所示排放:第57位放在第1位,第49位放在第2位,依次类推。

DES

DES

小扰动的影响波及到全局。 密文没有统计特征,明文一位影响密文的多位,增加密文与明 文之间关系的复杂性。 强调密钥的作用。 增加密钥与密文之间关系的复杂性

Confusion(混乱)

4
实现的设计原则

软件实现的要求: 使用子块和简单的运算。密码运算在子块上进行, 要求子块的长度能自然地适应软件编程,如8、16、32 比特等。应尽量避免按比特置换,在子块上所进行的密 码运算尽量采用易于软件实现的运算。最好是用标准处 理器所具有的一些基本指令,如加法、乘法、移位等。 硬件实现的要求: 加密和解密的相似性,即加密和解密过程的不同应仅 仅在密钥使用方式上,以便采用同样的器件来实现加密 和解密,以节省费用和体积。尽量采用标准的组件结 构,以便能适应于在超大规模集成电路中实现。
DES



对称密码体制的特征是用于加密和解密的密钥是一样的 或相互容易推出的。 对称密码体制又分为两种,即序列(流)密码和分组密 码。在序列密码中,将明文消息按字符逐位加密;在分 组密码中,将明文消息分组(每组含有多个字符)逐组 的进行加密。 典型的算法代表是DES、IDEA、AES等。
1
对称密码算法
64bit密文 IP 1 ( R16 L16 )
15
DES解密过程

令i表示迭代次数,表示逐位模2求和,f为加密函数
R16 L16 IP( 64bit密文 ) Ri 1 Li Li Ri 1 f ( Ri 1 , ki ) i 16,15,,1 i 16,15,,1
2
分组密码的一般设计原理

分组密码是将明文消息编码表示后的数字(简称明文数 字)序列,划分成长度为n的组,每组分别在密钥的控制 下变换成等长的输出数字(简称密文数字)序列。

当前DES算法的发展及主要应用

当前DES算法的发展及主要应用

当前DES算法的发展及主要应用DES算法(Data Encryption Standard)是一种对称的分组密码算法,由IBM 研制并于1977年正式发布。

DES算法最初是为了加密金融数据而设计的,它取代了之前使用的代替密码算法,成为世界上最广泛使用的加密算法之一。

随着时间的推移,DES算法也经历了发展和改进,同时在各个领域中得到了广泛应用。

DES算法采用了数据分组的加密方式,即将明文分成一组一组的数据块,然后对每个数据块进行加密和解密。

DES算法的密钥长度为64位,其中8位用作奇偶校验位,实际有效的密钥长度为56位。

DES算法将明文与密钥进行一系列的置换和替换操作,通过16轮的迭代过程,最终输出密文。

然而,由于DES算法的密钥长度相对较短,存在密码强度不足的问题。

随着计算机技术的快速发展,人们发现了一种称为“穷举攻击”的方法,即通过尝试所有可能的密钥组合,找到正确的密钥解密密文。

由于DES算法的密钥空间只有2的56次方,相对较小,因此在计算速度足够快的情况下,这种穷举攻击是可行的。

因此,DES算法的安全性受到了严重的质疑。

为了解决DES算法的密钥长度过短和存在的其他弱点,人们开发了多种改进和扩展版本的DES算法。

最著名的是Triple-DES(3DES)算法,即使用三个密钥对明文进行三次加密的算法。

Triple-DES算法有效地增加了密钥空间的大小,提升了安全性。

除了3DES算法外,还有一些其他的变体和改进算法,如3-Way 算法、DESX算法和DES魔方算法等。

在应用方面,DES算法的主要应用包括以下几个方面:1. 金融安全:DES算法最初是为了加密金融数据而设计的,因此在金融领域中得到广泛应用。

比如,在信用卡支付、网上银行和电子交易等场景中,DES算法被用于加密和保护敏感数据的安全传输和存储。

2. 数据保护:DES算法可以用于保护敏感数据的机密性和完整性。

比如,在网络通信中,使用DES算法对数据进行加密可以防止数据被窃听和篡改。

DES的研究

DES的研究

1 绪论1.1 题目背景DES 全称为Data Encryption Standard即数据加密算法,是由IBM发明,于 1977年被美国商业部所属国家标准局( National Bureau of Standard,NBS) 批准为非机密数据的政府标准,国际标准化组织( I S O) 也将它颁布为数据加密标准,在金融和政府工程中得到了大量运用。

D E S属于典型的分组加密体制,通过简单的运算和变换,实现对计算机数据进行密码保护。

近些年来,随着计算机技术的迅猛发展和普及,使计算机网络、数据库和操作系统的安全性问题日益突出。

当今世界各国的各种“信息”资源已成为各国经济发展的命脉,因此,越来越多的专家、学者开始从事数据传输和存储保瘫术的研究。

由此而言,密码系统的研究已成为一切信息产业和通讯领域中的主要研究课题之一。

密码技术日益受到各界的广泛重视,绝不是偶然的。

如在计算机网络中的加密系统的电子转帐系统中,用户取款的合法性确认、预防不断出现的计算机犯罪、计算机病毒的任入及通讯中的泄密等问题。

社会对信息保密的迫切需求也推动了各种形式的加密算法的产生,其中的DES(Data Encode Standard) 是目前较为成熟的加密算法。

随着AES的提出,以及DES的破解,DES似乎已经是风光不再,但对它的基本原理、安全性分析、实际应用等进行较为深入的研究,对于掌握分组密码理论及相关领域的研究都是很有帮助的。

而且深入了解对称加密算法对我们改进它或是应用它,又或者是产生新的加密算法,都有着极其重要的作用!1.2 国内外的研究情况现今的DES加密虽然说是目前最为成熟的加密系统,但是依然不能说其加密后的数据就是绝对安全的。

在这个信息发达快速进步的时代,计算机的能力也不断的更新变强,通过计算机超人的计算能力加上程序员良好的算法,在短时间破解经DES加密的数据是无不可能的。

如果只倚靠DES就想一劳永逸,这是大错特错的。

1999年1月,EFF(Electronic Frontiers Foundation)用DES Crack (内含1856块芯片)和网络分布式计算,在22小时15分钟内破解了RSA数据安全公司提出的“DES挑战者Ⅲ”。

DES加密算法

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算法及安全性分析

DES算法及安全性分析第22卷第6期2OO2年12月上饶师范学院JOURNALOFSHANGRAONORMALCOUEGEVd.22,No.6Dee.2002DES算法及安全性分析肖力(鄂州大学教育系,湖北鄂州436ooo)摘要:简要介绍了DES算法的基本原理及具体实现步骤,并分析了该算法的安全性,同时提出了在实现中应注意事项.关键词:算法;密钥;安全性中图分类号:TP2571文献标识码:A文章编号:1004—2237(2002)06—0014—06 1948年,c.E.Shannon发表了关于通信的数学理论的重要文章,标志着信息论的诞生.1949年,他在另一篇着名文章"CommunicationTheoryofSecrecySystem(秘密系统的通信理论)"中,指出了通信和信息加密的一般特征,以及将信息论用于密码学的基本方法.Shannon建议交替使用代替和换位两种方法(他称为混乱(confusion)和扩散(diffusion)的过程),来隐蔽明文消息中的冗余度以破坏对密码系统所进行的各种统计分析.从1968年到1975年,在Shannon的这种思想的影响下,以w.L.Tuchman为首的IBM公司设计小组设计了一种保密性很好的乘积密码算法,被美国国家标准局NBS于1977年7月15日接受,并作为联邦信息处理标准46号(数据加密标准(DataEncryptionStandard)),即DES正式颁布rl】.1DES密码体制DES是一个分组乘积加密算法,它用56位密钥将64位的明文转换为64位的密文,其中密钥可以是任意的数,通常表示为64位,但每个字节的第8位作为奇偶校验位(确保密钥不发生错误,可以忽略).同时,又是一个对称算法:其加密和解密使用同样的算法(除密钥顺序不同以外)简单地说,DES算法就是混乱(confusion)和扩散(diffusion)的组合:混乱使得输出成为输入的非线性函数;扩散扩展了输出对输入的依赖性,从对少数几位的依赖到很多位的依赖.以下为DES加密的实现步骤J:1.1初始置换收稿日期:2oo2—05—09作者简介:肖力(1970一),男,汉族,湖北鄂州人,鄂州大学教育系讲师.研究方向:计算机应用及软件开发.第6期肖力:DES算法及安全性分析15将需加密的64位二进制明文T按位进行如表1所示的II)初始置换,其结果To=II)(T):表15850423426181026o5244362820124 62544638302214664564840322416857494133251791595143352719ll3 615345372921135635547393123157由上表不难看出,初始置换II)将明文T=tt2......t64置换成To=t58t50 (7)1.2密钥置换在这一步,将对密钥进行处理.将舍弃了奇偶校验位的56位密钥,进行如表2所示的按位置换,将置换所得的56位密钥平均分为两部分,每部分28位.表257494133251791585042342618102595143352719ll36o5244366355473931231576254463830221466153453729211352820124然后,进行移位置换,根据轮数(从第1轮开始),将以上两部分分别左移1位或2位.每轮左移的位数如表3所示:表3其中,每一轮移位后,连接两部分得到一个56位数,从中选出48位(具体选择的位数如表4所示),此48位数就构成一个子密钥(subkey).记为:(代表轮数,从1到16).表41.3扩展置换将表1数据的右半部分从32位按表5所示方法扩展到48位.由于此运算改变了位的次序,且重复了某些位,故被称为扩展置换(expansionpermutation).在此过程中,尽管输出分组大于输入分组,但每一个输入分组将产生唯一的输出分组.上饶师范学院20o2(第22卷)表51.4S一盒替换将1.3步扩展置换得到的输出分组分别与子密钥k[i]进行异或运算以后,将得到的48位结果进行S一盒替换运算.替换由8个替换盒(substitutionbox)(或称为S一盒(S—box))完成.每一个S一盒都有6位输入,4位输出,且这8个s一盒是不同的.48位的输入被分成8个6位的分组,每一个分组对应一个s一盒替换操作.S一盒的6个位输入确定了其对应的输出在哪一行哪一列上.具体方法是:假定将S一盒的6位输入记为:bii=1,2,3,4,5,6.则b和组合成了一个2位数(二进制),从0到3(--进制:00到11),它对应表中的一行.从b2到构成了一个4位数(二进制),从0到l5(二进制".0000到1111),对应表中的一列.然后用S一盒中相应行,列的数来替换输入值,作为输出值.例如:假设第5个S一盒的6位输入(即扩展置换得到的输出分组与密钥进行异或运算结果的第25位到30位)为l10011.第l位和第6位组合形成11,它对应着第5个s一盒的第3行.中间的4位组合在一起形成了1001,它对应着同一个S一盒的第9列.S一盒5的第3行第9列处的数是15(S 一盒的行,列的记数均从0开始),则值1111(15的二进制表示)就代替了110011.此替换过程的结果是8个4位分组,将它们重新合并在一起就形成了一个32位的分组.下表列出了所有8个S一盒:S一盒1:1441312151183lO61259070l574l4213ll06l2l195384ll48l362ll151********l5l28249l75ll3l4lO0613S一盒2:1518146ll34972131205lO3l347l528l4120llO69ll50147lll04l3l58l26932l5138l0l31542ll671205149S一盒3:lO091461134972131205lO13709346102851412lll5l136498153011l2l25lO147ll0l306987415143ll52l2第6期肖力:DES算法及安全性分析S一盒4:7l31430691012851112415l38ll56l503472l2ll0149lO69012ll7l3l5l31452843l5O6lOll38945lll27214S一盒5:2124171011685315130149l4ll2l247l3l5Ol5lO398642llllOl37815912563014ll8l27l142136*********S一盒6:1211015926801334147511lOl542712956ll3l4Oll389141552812370410ll3ll643312951510lll4l760813S一盒7:4112141508133129751061130ll749llOl435l22l586l4lll3l237l4lO156805926lll38l4lO795015142312S一盒8:1328461511110931450127ll5l38lO374l256llO14927ll4l912142061013153582ll474lO8l3l51290356ll1.5P一盒置换将S一盒替换运算的32位输出依照P一盒进行置换.该置换把每个输入位映射到相应的输出位.下表给出了每一位移至的位置.然后,将P一盒置换的结果与表1中的64位分组的左半部分进行异或运算,再将左,右半部分交换,接着转回到1.2步,开始下一轮(直到l6轮完成为止).但要注意的是,在最后一轮(即l6轮)后,左半部分和右半部分并不交换,只是合并在一起形成一个64位的分组作为下一步末置换的输入(这样做的目的在于,使该算法既能用于加密,又能用于解密).1.6末置换上一步l6轮置换完成后,将其结果64位分组进行末置换,从而得到64位二进制密文输出.其中,末置换IP是1.1中初始置换IP的逆过程,下表列出了该置换的实现方式:18上饶师范学院2002(第22卷)至此,通过以上6个步骤,就实现了明文的加密.实际上,以上步骤中第1.1步的初始置换和第1.6步的末置换不影响DES的安全性,其目的在于方便硬件实现,但这两种位方式的置换用软件实现却较困难,因此在DES的许多软件实现中都删除了初始置换和末置换(尽管这样做安全性并没有降低,但由于其没有遵循DES标准,因此严格来说,其不应该被称为DES系统).至于DES的解密,则和其加密使用相同的算法,二者唯一的不同在于密钥的次序是相反的.也就是说,若每一轮的加密密钥为:K[1],KE2],KE3],……,K[16],,那么相应每一轮的解密密钥就是:K[16],K[15],K『14],……,K[1].2安全性分析DES的安全性可以从以下几个方面来分析:2.1密钥长度从穷举搜索法的角度来看,DES的56位密钥长度可能不够.所谓穷举搜索法为:设已知一段密码文C及与它对应的明码文M,用一切可能的密钥K加密M,直到得到E(M)=C,这时所用的密钥K即为要破译密码的密钥.1979年,W.Dilfie和M.E.Hellman认为,可以通过造价约2000万美元的并行计算机,采用穷举搜索,可在一天内找到密钥,从而破译DES.1981年,Diffle将这个数据增加到2天的搜索时间和5000万美元.Diflie预料,在1985--1990年期间,可以用多重加密的方法(仍然用56位密钥)来提高DES 的保密性能.但在1990年以后,就应该增加DES密钥的长度了.1998年,电子边境基金会(EFF)动用一台价值25万美元的高速电脑,在26小时内利用穷举搜索的方法破译了56位密钥长度的DES,证明了以上论断J.2.2弱密钥在DES算法中,密钥初始值被分成了两部分,每一部分独立地移动.如果每一部分的所有位都是0或1,那么算法的任意一轮的子密钥都是相同的.当密钥全是1,全是0或一半是1一半是0的时候,就会发生这种情况,这种子密钥称为"弱密钥(weakkey)".另外,还有一些密钥会把不同的明文加密成相同的密文.即密钥对里的一个密钥能解密另一个密钥加密的信息,这些子密钥称为"半弱密钥(semiweakkey)".这些都是由DES产生子密钥的方式所决定的,是无法避免的,但其个数在子密钥集中是可以忽略的.在DES的实际工作过程中,在产生子密钥时可以通过不断检查,以避免产生弱密钥.2.3迭代的次数在DES中,迭代的次数控制因换位而产生的扩散量,如果DES迭代的次数不够,一个输出位就会只依赖于少数几个输入位.A.Konheim指出:经过5轮迭代后,密文的每一位基本上是所有明文和密钥位的函数,而经过8轮迭代后,密文基本上是所有明文和密钥位的随机函数.那么为什么要迭代l6次呢?这是因为由以色列学者EliBiharn和AdiShamir发明的对分组密码进行分析的最佳手段之一的差分密码分析方法已经证明:通过已知明文的攻击,任何少于l6轮迭代的DES算法都可以用比穷举搜索法更有效的方法破译.因此,DES算法选取3l976655319722ll53195554¨9753l4444753197533333如勰∞642O5555642O铝8642∞勰弱第6期肖力:DES算法及安全性分析19l6次迭代是适宜的,既不增加加密的难度,又恰好能抵抗差分分析的攻击.除以上讨论的几个方面外,对DES安全性的批评还有:s一盒中可能有不安全因素;DES的一些关键部分(如代替和换位等的设计标准)不应保密等.3总结DES算法有四种工作方式:电子密文(ECB),密码分组链接(CBC),输出反馈(OFB)及密文反馈(cFB)H.其中,ECB是最简单的方式,虽然它最易受攻击,但在流行的商业软件产品中,它仍是最常采用的方式;CBC则经常以软件方法实现,尽管它比ECB方式仅仅复杂一点,但它提供了更好的安全性;至于OFB和CFB,其安全性最强,往往只在硬件实现的算法中使用.总之,作为20世纪70年代密码学的一个重要成果,DES算法只使用了标准的算术和逻辑运算,其作用的数最多只有64位,且算法具有重复特性,所有这些使得它很容易用硬件技术来实现,可以非常理想地用在一个专用芯片中.同时,也有了许多软件的实现方式.参考文献:[1]BruceSchneier.ApedCryptography—Protocols,algoritlmasandSourcecodeinC[M].JohnWiley&Sons,Inc.SecondEdition ,1996l88—194.[2]王育民,何大可.保密学一基础与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社.1990.178—182.[3]卿斯汉.密码学与计算机网络安全[M].清华大学出版社,2001.22—23.[4]陈爱民,等.计算机的安全与保密[M].电子工业出版社,1992.212—214. DESarithmeticandsecurityanalyze×lAOLi(Educationdepartment,Ezhouuniversity,HuBeiEzIl0u436000,China)Abstract:ThispaperintroducesthebasicelementsofDESarithmeticandthestepofrealize,analyzethesecurityofDESari~c' andprovidethenoticeitemsinrealize. KeyWords:DESaridmaetie;secretkey;security。

DES与AES数据加密算法探讨

DES与AES数据加密算法探讨DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)是两种常用的数据加密算法,它们在保护数据安全方面起着重要的作用。

本文将探讨DES与AES算法,在加密强度、加密速度和安全性方面的差异。

首先,我们来介绍DES算法。

DES是一种对称密钥算法,使用相同的密钥进行加密和解密。

DES算法的密钥长度为56位,被认为是比较短的。

DES分为两个主要步骤:初始置换(IP)和逆初始置换(IP-1);以及16个加密轮(每轮包括子密钥生成、替代选择、置换、异或)和一个最终置换(FP)。

DES算法加密的过程比较简单,而且运行速度相对较快。

然而,由于DES的密钥长度较短,使得DES算法易受到密码分析攻击,如穷举攻击和差分攻击。

相比之下,AES算法更加安全和强大。

AES也是一种对称密钥算法,但其密钥长度可以为128位、192位或256位,密钥长度变长增加了破解的难度。

AES算法使用了不同的加密轮数和循环结构,增加了算法的复杂性和强度。

AES算法是一种分组加密算法,每次对小块数据进行加密。

AES算法的加密过程包括字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加,最终得到加密后的数据。

相较于DES算法,AES算法的加密速度较慢,但其加密强度更高,更难以被攻破。

在安全性方面,DES算法被认为已经不够安全,容易受到密码破译的攻击。

由于DES算法的密钥长度较短,使得使用穷举攻击破解DES算法相对容易。

相比之下,AES算法具有更高的安全性。

AES算法的密钥长度更长,使得破解的难度大大增加。

更长的密钥长度增加了进攻者穷举所有密钥的难度,从而增加了破解的代价。

因此,AES算法被广泛用于各种安全应用中,如网络通信、数据传输和存储等。

在加密速度方面,DES算法比AES算法更快。

由于DES算法的运算复杂度较低,使得DES算法在加密和解密数据时速度较快。

而AES算法由于采用了更为复杂的加密过程,导致加密速度相对较慢。

DES加密的算法

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。

浅谈密码技术中的DES加密算法

浅谈密码技术中的DES加密算法摘要:随着计算机网络技术和计算机通信技术的快速发展,计算机密码学得到了前所未有的重视并且得到了迅速的发展,已成不计算机安全的一个重要的研究方向。

关键词:加密技术DES算法密码学已经成为提高计算机安全的一个重要的研究方向,同时也成为计算机安全课程教学中的一个更为主要的内容。

密码技术是实现密秘通信的手段,是隐蔽文字、图像和声音的一种特种符号。

这些特种符号通常按照通信双方约定好的方法把原来的信息进行隐蔽,不为第三方所知的通信方式就叫密码通信。

在计算机中,采用密码技术将信息隐蔽起来,再将隐蔽后的信息传播出去,使信息在传输过程中即使被窃取或截获,窃取者也没有办法了解信息的内容,从而达到保证信息的安全性。

数据加密的一般模型如图1所示。

在图1中,把未加密的原始数据称为明文数据,用M表示;把经过加密算法加密的数据称为密文数据,用C表示;加密算法用E表示;解密算法则用D表示。

即M经过E加密后得到C,表示为C=E(M)。

接收到C后,由公式M=D(C)得于M。

在众多的加密算法中,DES算法是由IBM公司研制,由美国联邦定为加密标准。

DES算法的工作原理是公开加密和解密的算法,DES算法对密钥进行保密。

只有掌握与发送方相同的密钥之后才能解读出由DES算法所加密的密文数据。

所以想要破解DES的密文的实际是搜索密钥的编码。

如要破解56位长度的密钥,如果用穷举法进行搜索,运算次数为。

DES密钥的生成如下:(1)取得密钥从用户处取得一个64位(本文如未特指,均指二进制位))长的密码key ,去除64位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作为有效输入密钥。

(2)等分密钥DES加密算法把在1步中生成的56位输入密钥分成均等的A,B两部分,每部分为28位,参照表1和表2把输入密钥的位值填入相应的位置. 按照表1所示A的第一位为输入的64位密钥的第57位,A的第2位为64位密钥的第49位,...,依此类推,A的最后一位是64位密钥的第36位。

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实验 1 题目 对称密码算法DES 课程名称 网络安全

1
实验一 对称密码算法DES
一、实验目的
通过用DES算法对实际的数据进行加密和解密来深刻了解DES的运行原
理。
二、实验环境
运行Windows或Linux操作系统的PC机,具有gcc(Linux)、VC(Windows)
等C语言编译环境。
三、实验内容和步骤
(1)使用附录提供的程序对一个文件进行加密和解密,程序代码和执行
结果如下所示。
程序代码:
#include "des.h"
#include "stdio.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned char key[8]= { 'a','b','c','d','a','b','c','d' };
des_key skey;
des_setup(key,8,0,&skey);
FILE *fd1;
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FILE *fd2;

FILE *fd3;
fd1=fopen("plaintext1.txt","rb");
fd2=fopen("cipertext.txt","wb");

int count=0;
unsigned char p_buf[8];
unsigned char c_buf[8];
while(true)
{
count=fread(p_buf,sizeof(unsigned char),8,fd1);
if(count<8)
for(int i=count;i<=7;i++)
p_buf[i]='\0';

des_ecb_encrypt(p_buf,c_buf,&skey);
fwrite(c_buf,sizeof(unsigned char),8,fd2);
if(count<8)
break;
count=0;
}
fclose(fd1);
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fclose(fd2);

fd2=fopen("cipertext.txt","rb");
fd3=fopen("plaintext2.txt","wb");

while(true)
{
count=fread(p_buf,sizeof(unsigned char),8,fd2);
if(count==0)
break;
des_ecb_decrypt(p_buf,c_buf,&skey);
fwrite(c_buf,sizeof(unsigned char),8,fd3);
count=0;
}

fclose(fd2);
fclose(fd3);
system("PAUSE");
return 0;
}
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程序执行结果:

例如plaintext1.txt存放的明文为:

加密后的密文为:

解密后plaintext2.txt中的明文为:
(2)使用附录提供的程序对输入的十六进制数加密(把输入的字符转化
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成整数。例如,输入两个字符1F,转化成二进制数000lllll),比较输入和

输出。当把输入的数改变一个位时(如把1F变为1E),比较输出的变化,
并说明原因。

程序输出结果如下图所示:

心得体会
对对称密码算法DES更加的深刻,程序要仔细耐心调试察看,不要被错
误吓到,同时在修改老师给的源程序的时候懂得了如何细心的认真的仔细
的看每一个编程程序。

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