第五清风
第五清风

DES加密算法实现

算法原理概述

概要

  • 输入64位
  • 初始置换IP
  • 密钥调度实现16轮迭代T
  • 逆置换IP
  • 输出64位

初始置换

按照下面该表格进行初始的IP置换
DES加密算法实现_第1张图片

密钥调度实现16轮迭代T

  • 保留上次迭代后32位作为本次的前32位
  • 将上次迭代结果的后32位进行feistel转换
    • 将长度为32位的串 Ri-1作 E-扩展，成为48位的串 E(Ri-1)；
    • 将 E(Ri-1) 和长度为48位的子密钥 Ki 作48位二进制串按位异或运
      算，Ki 由密钥 K 生成；
    • 将 (2) 得到的结果平均分成8个分组 (每个分组长度6位)，各个分
      组分别经过8个不同的 S-盒进行 6-4 转换，得到8个长度分别为4
      位的分组；
    • 将 (3) 得到的分组结果顺序连接得到长度为32位的串；
    • 将 (4) 的结果经过 P-置换，得到的结果作为轮函数 f(Ri-1, Ki) 的最终32位输出。
  • 将上一操作的结果于上次迭代结果的前32位进行异或操作
  • 最后将左右交换进行输出

逆置换IP

按照下面该表格进行逆的IP置换
DES加密算法实现_第2张图片

总体结构

  • 总体是按照面向过程来进行编程的
  • 按照PPT的流程划分，将整个过程划分为：
    • IP置换
    • 16轮的迭代
    • IP的逆置换
  • 在进行des算法前后分别输出messag跟password
  • 通过input.txt的内容进行输入

模块分解

  • Main：主函数，用于输入明文以及密钥，以及输出结果
  • Des：des算法的总函数，调用其他的处理函数
  • IPset：IP置换，包括初始置换和逆置换；传入的参数1为初始置换，传入的参数0为逆置换
  • iterate：迭代的总函数，进行16轮的迭代
  • createSubkey：根据迭代的次数处理56位子密钥（移位以及进行PC2置换）
  • right_extend：进行右边的拓展，将32位拓展为48位
  • PC_set：对密钥进行PC置换，成56位的子密钥
  • leftMove：将56位的子密钥进行左移一位
  • xor：将48位的处理后的明文跟48位的子密钥进行异或
  • s_box：进行s_box选择，将48位的密文重新选择回32位
  • p_set：将s_box的32位的密文进行p_set
  • print：输出函数

数据结构

  • 一维的char数组，主要用来存储初始明文及密钥
  • 二维的char数组，当涉及到置换时，将一维数组转化成二维数组，在进行转换

C语言代码

代码下载链接

编译运行结果

DES加密算法实现_第3张图片

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