des算法实验报告.doc

《计算机安全技术》 实验报告 ? 一、实验内容：des加密解密算法实现 二、实验环境： 1、操作系统：Windows XP及以上 2、编程工具：Visual C++ 6.0 三、实验原理： DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被成为美国数据加密标准，是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。 明文按64位进行分组, 密钥长64位，密钥事实上是56位参与DES运算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位， 使得每个密钥都有奇数个1）分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。 基本原理：其入口参数有三个:key、data、mode。 key为加密解密使用的密钥，data为加密解密的数据，mode为其工作模式。当模式为加密模式时，明文按照64位进行分组，形成明文组，key用于对数据加密，当模式为解密模式时，key用于对数据解密。实际运用中，密钥只用到了64位中的56位，这样才具有高的安全性。 算法特点：分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。 四、算法流程设计： 1、DES算法整体结构： 2、16轮迭代： 3、子密钥产生： 4、f函数： 五、算法实现： 1、部分函数定义： static void F_func(bool In[], const bool Ki[]);// F 函数 static void S_func(bool Out[], const bool In[]);// S 盒代替 static void Transform(bool *Out, bool *In, const char *Table, int len);// 变换 static void Xor(bool *InA, const bool *InB, int len);// 异或 static void RotateL(bool *In, int len, int loop);// 循环左移 static void ByteToBit(bool *Out, const char *In, int bits);// 字节组转换成位组 static void BitToByte(char *Out, const bool *In, int bits);// 位组转换成字节组 static void BitToHex(char *Out,const bool *In, int bits);// 将二进制转换为十六进制 2、主要功能模块： void Des_SetKey(const char Key[]) { //生成子密钥 static bool K[64], *KL = K[0], *KR = K[28]; ByteToBit(K, Key, 64); for(int i=0; i16; i++) { RotateL(KL, 28, LOOP_Table[i]); //循环左移 RotateL(KR, 28, LOOP_Table[i]); Transform(SubKey[i], K, PC2_Table, 48); //PC2变换 } } void Des_Run(char Out1[],char Out2[], char In[], bool Type) { //des加密解密过程 static bool M[64], Tmp[32], *Li = M[0], *Ri = M[32]; ByteToBit(M, In, 64); Transform(M, M, IP_Table, 64); //IP置换 if( Type == ENCRYPT ){ //加密 for(int i=0; i16; i++) { memcpy(Tmp, Ri, 32); F_func(Ri, SubKey[i]); //F函数 Xor(Ri, Li, 32); //异或 memcpy(Li, Tmp, 32); } }else{ //解密 for(int i=15; i=0; i--) { memcpy(Tmp, Li, 32); F_func(Li, SubKey[i]); //F函数 Xor(Li, Ri, 32); //异或 me