DES算法实验报告.docx

信息安全实验报告 题 目 DES算法 姓 名 学 号 专业年级 计算机科学与技术2014级（1）班 指导教师 2016年 12 月 10日 实验目的 了解DES加密算法及原理，掌握其基本应用。 实验内容 DES加密算法的JAVA实现 实验原理 DES算法由加密、子密钥和解密的生成三部分组成。现将DES算法介绍如下。 1．加密 DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图2-1所示： 图2-1：DES算法加密过程 对DES算法加密过程图示的说明如下： 待加密的64比特明文串m，经过IP置换（初始置换）后，得到的比特串的下标列表如下： 表2-1：得到的比特串的下标列表 IP58504234261810260524436282012462544638302214664564840322416857494133251791595143352719113615345372921135635547393123157该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)（f变换将在下面讲）输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为： f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1，R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算，生成L2，R2…… 一共经过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果，L16是R15的直接赋值。 R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16一定要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串，经过置换IP-1（终结置换）后所得比特串的下标列表如下： 表2-2：置换后所得比特串的下标列表 IP-140848165624643239747155523633138646145422623037545135321612936444125220602835343115119592734242105018582633141949175725经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e。 变换f(Ri-1,Ki): 它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图2-2所示： 图2-2：将32比特的输入再转化为32比特的输出 f变换说明：输入Ri-1(32比特)经过变换E（扩展置换E）后，膨胀为48比特。膨胀后的比特串的下标列表如下： 表2-3：膨胀后的比特串的下标列表 E:3212345456789891011121312131415161716171819202120212223242524252627282928293031321膨胀后的比特串分为8组，每组6比特。各组经过各自的S盒后，??变为4比特(具体过程见后)，合并后又成为32比特。该32比特经过P变换（压缩置换P）后，其下标列表如下： 表2-4：压缩置换P后的下标列表 P:1672021291228171152326518311028241432273919133062211425经过P变换后输出的比特串才是32比特的f（Ri-1,Ki）. S盒的变换过程: 任取一S盒。见图2-3： 图2-3 在其输入b1,b2,b3,b4,b5,b6中，计算出x=b1*2+b6, y=b5+b4*2+b3*4+b2*8，再从Si表中查出x 行，y 列的值Sxy。将Sxy化为二进制，即得Si盒的输出。（S表如图2-4所示） 图2-4 实验结果 实验总结 此次课程设计，不仅使自己对信息安全有了初步了解，同时使自己编程能力有了较大的提高。基本掌握了JAVA结构化程序设计。并且熟悉掌握了密码学中一个