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F函数： E变换 按位异或 S盒代替 P变换 第四章重点 密钥 PC-1 C0 D0 循环左移 循环左移 C1 D1 PC-2 循环左移 循环左移 C2 D2 PC-2 PC-2 循环左移 循环左移 C16 D16 … … K1 K2 K16 密钥变换： 初始变换IP：在第一圈之前（对明文移位） 密钥变换： PC-1：64位密钥去掉8的倍数位 循环左移：56位分成各28位的两部分，分别循环左移1或2位 PC-2：从56位中选出48位，为本圈子密钥 扩展变换E：将右半部分从32位扩展到48位 S盒代替：对48位中间结果做代替操作。 8个小S盒，每个有6位输入和4位输出 设输入为b1b2b3b4b5b6，则b1b6为行号，b2b3b4b5为列号 例：S6的输入110011，行11（3），列1001（9）处为14，输出为1110 P变换：换位操作，P变换的结果与上一圈的左半部分异或，称为新的右半部分，开始下一圈 逆初始变换IP-1（移位） 举例：设M = 0x0123456789abcdef, K = 0xfedcba9876543210, 求L1和R1。 K: 11011100100110000101010000010000 64位 PC-1(K): 001100111111010100110000 表4.2 56位 循环左移: 011001101110101001100001 56位 K1(PC-2): 111101 001111 110110 011000 011001 001011 011001 011010 表4.4 48位 M: 00100011011001111010101111101111 IP(M): 00000000111111111010101010101010 E(R0) 011110 100001 010101 010101 011110 100001 010101 010101 E(R0)⊕K1 100011 101110 100011 001101 000111 101010 001100 001111 S盒代替: 1010000010000100 P: 1000010000100101 R1: 1000010011011010 L1: 加密过程： L0R0?IP(64位明文) FOR i=1 TO 16 Li ? Ri-1 Ri ? Li-1⊕f(Ri-1,Ki) 64位密文 ? IP-1(R16L16) 解密过程： R16L16 ? IP(64位密文) FOR i=16 TO 1 Ri-1 ? Li Li-1 ? Ri ⊕f(Li,Ki) 64位明文 ? IP-1(L0R0) DES的安全性 弱密钥 弱密钥：每一圈的子密钥都相同。共4个。 半弱密钥：只产生2种不同的子密钥，每种出现8次。共12个。 可能弱密钥：只产生4种不同的子密钥，每种出现4次。共48个。 互补密钥 代数结构 密钥长度 圈数 S盒的设计 练习 1.已知DES算法中S盒的输入为0x010101010102，求经过S盒代替后的输出结果。 答案：1110 1001 1001 1101 0010 0000 0010 0010 输入: 000000 010000 000100 000001 000000 010000 000100 000010 S1:0行0列：14－－1110 S2:0行8列：9－－1001 S3:0行2列：9－－1001 S4:1行0列：13－－1101 S5:0行0列：2－－0010 S6:0行8列：0－－0000 S7:0行2列：2－－0010 S8:0行1列：2－－0010 2.接上边DES算法的第一圈，求L2，R2。 K: 011001101110101001100001 56位 循环左移: 110011011100010111000011 5