密码学实验三—DES算法的实现解读.doc

实验三 用DES实现对数据的加解密 一、实验目的 1. 用DES加密方法实现对明文的加密 2．用DES解密加密后的密文 二、实验内容 1、给定八字节明文，输入8位密钥对明文加密 2、用同一个密钥对加密的密文解密的到原来的明文 三、实验原理 实验步骤（包括流程图、功能模块） 【实验原理】 1、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32位，其置换规则见下表： 58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4, 　　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, 2. 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=D550...D8；R0=D57D49...D7。 　　经过26次迭代运算后。得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换，即得到密文输出。逆置换正好是初始置的逆运算，例如，第1位经过初始置换后，处于第40位，而通过逆置换，又将第40位换回到第1位，其逆置换规则如下表所示： 　　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, 3. DES算法的解密过程是一样的，区别仅仅在於第一次迭代时用子密钥K15，第二次K14、......，最后一次用K0，算法本身并没有变化。 【算法流程图】 【功能模块】 输入明文： void DES::SetMsg(char* _msg, int _length) { if (_length8) { return; } for (int i = 0; i _length; i++) { msg[i] = _msg[i]; } //转换成二进制 Char2Bit(msg, bmsg, 8); }; 输入密钥： void DES::SetKey(char* _key, int _length) { if (_length8) { return; } for (int i = 0; i _length; i++) { key[i] = _key[i]; } //转成二进制 Char2Bit(key, bkey, 8); }; 各种置换： void DES::InitSwap(bool in[64]) { //打乱 for (int i = 0; i 32; i++) { lmsgi[i] = in[ip[i] - 1]; rmsgi[i] = in[ip[i + 32] - 1]; } }; // //初始逆置换函数 void DES::InitReSwap(bool out[64]) { //组合成64数组 bool temp[64]; for (int i = 0; i 32; i++) { temp[i] = rmsgi[i]; temp[32 + i] = lmsgi[i]; } //按照逆ip矩阵 for (int i = 0; i 64; i++) { out[i] = temp[back_ip[i] - 1]; } }; // void DES::SubKeyOff(bool* _subkey, int _off) { bool temp; for (int i = 0; i _off; i++) { temp = _subkey[0]; for (int i = 0; i 27; i++) { _subkey[i] = _subkey[i + 1]; } _subkey[27] = temp; } }; S盒处理： void DES::DealSBox(bool in[48], bool