DES算法总结

DES算法总结

题目中的M即为明文，K为初始密钥。

要求L1和R1

1.将M写成二进制的形式

M一共包含16个十六进制位，写成二进制一行肯定写不下，

所以我们分8行写，每一行只对应两个十六进制位。

2.对二进制M进行初始IP变换

这就是个换位变换，具体查阅教材31 表2.4 是个8x8矩阵。

索引是从1开始的。

ip变换表跟我们的二进制矩阵的形式是类似的,都是8x8矩阵。

第一个数58,意思就是将明文中的第58个二进制位放到该位置来。

第二个数50,意思就是将明文中的第50个二进制位放到该位置来。

这样一来，我们就得到了一个新的二进制矩阵。这就是初始变换后的明文

我们记为x0

所以这个二进制矩阵的前半部分(即上半部分)就是

下半部分就是

3.迭代运算

这样L1就求出来了。

L0已知，R0已知 ,现在就是k1未知。但是我们知道初始密钥k

下面我们要根据密钥生成算法求出k1才行。

4. 将初始密钥K写成二进制的形式

跟M一样，我们也将k写成8x8的二进制矩阵形式，主要是为了便于后续的运算。

5.换位选择1得56位密钥

初始密钥K一共64位，现在我们要将他变成56位。

具体查教材34页 表2.11

换位选择1的表一共56位，是8x7的矩阵。

第一个元素57的意思是：将初始密钥二进制串的第56位放到这个位置。

第二个元素49的意思是：将初始密钥二进制传的第49位放到这个位置。

看这个表是在是太累了，你直接按照这个顺序从初始密钥二进制矩阵中抄就好了。

先从左下角开始抄，每行抄8位，抄完之后就抄了28位了，这就是C(0)

然后再从右下角开始抄，接着之前的28位写，每行8位。这就是D(0)

接下来的操作就是分别对C(0)和D(0)进行操作了。

这样就得到了一个7行，8列的矩阵。

6.分别对C(0)和D(0)进行左移位

是个移动位置的函数

查教材34页表2.1可知(不用查了)

所以分别将C(0)和C(1)向左移动一位就可以了。

C(0)循环左移得到C(1)

D(0)循环左移得到D(1)

C(1)和D(1)拼接起来，接着做下面的操作

7.对拼接之后的C(1)D(1)进行换位选择2得到k1

查教材34页表2.13，换位选择2的表是8x6的矩阵，所以我们最终的k1也是8x6的。

换位选择2没有什么规律，一个一个慢慢抄吧，

结果就是K1，

8.根据第3步的迭代运算

需要计算

是8x4 = 32位的，是8x6= 48位的。

8.1 先对进行扩展得E()

查阅32页表2.6

原来的不动，直接在两边扩展。

左边扩展一位，右边扩展一位。

得到一个8x6的矩阵。和k1相同

8.2 将和k1异或

两个矩阵做异或你会吧。

得到一个8x6的矩阵。

8.3 进行S盒代替

查阅32页表2.7

每一行对应一个s盒子

第1行对应s(1)

第2行对应s(2)

每一行从6位变成了4位。

所以得到一个8x4的矩阵

8.4 经过一个换位变换

查阅教材33页表2.8

注意这个表是先看左半边，再看右半边。

注意第2行开头的29是第5位。

表示新二进制位的第5位是原来二进制串的第29位

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至此就得到了

L0是个4x8的矩阵。所以我们要做异或的话需要将刚刚得到的8x4

矩阵也写成4x8矩阵，两行并成一行就好了，OK！得到的就是R1