C# DES加密/解密字符串

算法描述:
1-1 、变换密钥
取得 64 位的密钥,每个第 8 位作为奇偶校验位。
1-2 、变换密钥。
1-2-1 、舍弃 64 位密钥中的奇偶校验位,根据下表( PC-1 )进行密钥变换得到 56 位的密钥,在变换中,奇偶校验位以被舍弃。
Permuted Choice 1 (PC-1)
57 49 41 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15
7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4
1-2-2 、将变换后的密钥分为两个部分,开始的 28 位称为 C[0] ,最后的 28 位称为 D[0]
1-2-3 、生成 16 个子密钥,初始 I=1
1-2-3-1 、同时将 C[I] D[I] 左移 1 位或 2 位,根据 I 值决定左移的位数。见下表
I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
左移位数: 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1
1-2-3-2 、将 C[I]D[I] 作为一个整体按下表( PC-2 )变换,得到 48 位的 K[I]
Permuted Choice 2 (PC-2)
14 17 11 24 1 5
3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8
16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55
30 40 51 45 33 48
44 49 39 56 34 53
46 42 50 36 29 32
1-2-3-3 、从 1-2-3-1 处循环执行,直到 K[16] 被计算完成。
2 、处理 64 位的数据
2-1 、取得 64 位的数据,如果数据长度不足 64 位,应该将其扩展为 64 位(例如补零)
2-2 、将 64 位数据按下表变换( IP
Initial Permutation (IP)
58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7
2-3 、将变换后的数据分为两部分,开始的 32 位称为 L[0] ,最后的 32 位称为 R[0]
2-4 、用 16 个子密钥加密数据,初始 I=1
2-4-1 、将 32 位的 R[I-1] 按下表( E )扩展为 48 位的 E[I-1]
Expansion (E)
32 1 2 3 4 5
4 5 6 7 8 9
8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17
16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25
24 25 26 27 28 29
28 29 30 31 32 1
2-4-2 、异或 E[I-1] K[I] ,即 E[I-1] XOR K[I]
2-4-3 、将异或后的结果分为 8 6 位长的部分,第 1 位到第 6 位称为 B[1] ,第 7 位到第 12 位称为 B[2] ,依此类推,第 43 位到第 48 位称为 B[8]
2-4-4 、按 S 表变换所有的 B[J] ,初始 J=1 。所有在 S 表的值都被当作 4 位长度处理。
2-4-4-1 、将 B[J] 的第 1 位和第 6 位组合为一个 2 位长度的变量 M M 作为在 S[J] 中的行号。
2-4-4-2 、将 B[J] 的第 2 位到第 5 位组合,作为一个 4 位长度的变量 N N 作为在 S[J] 中的列号。
2-4-4-3 、用 S[J][M][N] 来取代 B[J]
Substitution Box 1 (S[1])
14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7
0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8
4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0
15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
S[2]
15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10
3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5
0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15
13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9
S[3]
10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8
13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1
13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7
1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12
S[4]
7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15
13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9
10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4
3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14
S[5]
2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9
14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 6
4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14
11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3
S[6]
12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11
10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8
9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6
4 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 13
S[7]
4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1
13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6
1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2
6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12
S[8]
13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7
1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2
7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8
2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11
2-4-4-4 、从 2-4-4-1 处循环执行,直到 B[8] 被替代完成。
2-4-4-5 、将 B[1] B[8] 组合,按下表( P )变换,得到 P
Permutation P
16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25
2-4-6 、异或 P L[I-1] 结果放在 R[I] ,即 R[I]=P XOR L[I-1]
2-4-7 L[I]=R[I-1]
2-4-8 、从 2-4-1 处开始循环执行,直到 K[16] 被变换完成。
2-4-5 、组合变换后的 R[16]L[16] (注意: R 作为开始的 32 位),按下表( IP-1 )变换得到最后的结果。
Final Permutation (IP**-1)
40 8 48 16 56 24 64 32
39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30
37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28
35 3 43 11 51 19 59 27
34 2 42 10 50 18 58 26
33 1 41 9 49 17 57 25
以上就是 DES 算法的描述。
如何用C#来实现,则很简单

方法一:

using  System;
using  System.Text;
using  System.Security.Cryptography;
using  System.IO;

// 默认密钥向量
private   static   byte [] Keys  =  {  0x12 0x34 0x56 0x78 0x90 0xAB 0xCD 0xEF  };
///  
///  DES加密字符串
///  

///   待加密的字符串
///   加密密钥,要求为8位
///   加密成功返回加密后的字符串,失败返回源串
public   static   string  EncryptDES( string  encryptString,  string  encryptKey)
{
    
try
    {
        
byte [] rgbKey  =  Encoding.UTF8.GetBytes(encryptKey.Substring( 0 8 ));
        
byte [] rgbIV  =  Keys;
        
byte [] inputByteArray  =  Encoding.UTF8.GetBytes(encryptString);
        DESCryptoServiceProvider dCSP 
=   new  DESCryptoServiceProvider();
        MemoryStream mStream 
=   new  MemoryStream();
        CryptoStream cStream 
=   new  CryptoStream(mStream, dCSP.CreateEncryptor(rgbKey, rgbIV), CryptoStreamMode.Write);
        cStream.Write(inputByteArray, 
0 , inputByteArray.Length);
        cStream.FlushFinalBlock();
        
return  Convert.ToBase64String(mStream.ToArray());
    }
    
catch
    {
        
return  encryptString;
    }
}

///  
///  DES解密字符串
///  

///   待解密的字符串
///   解密密钥,要求为8位,和加密密钥相同
///   解密成功返回解密后的字符串,失败返源串
public   static   string  DecryptDES( string  decryptString,  string  decryptKey)
{
    
try
    {
        
byte [] rgbKey  =  Encoding.UTF8.GetBytes(decryptKey);
        
byte [] rgbIV  =  Keys;
        
byte [] inputByteArray  =  Convert.FromBase64String(decryptString);
        DESCryptoServiceProvider DCSP 
=   new  DESCryptoServiceProvider();
        MemoryStream mStream 
=   new  MemoryStream();
        CryptoStream cStream 
=   new  CryptoStream(mStream, DCSP.CreateDecryptor(rgbKey, rgbIV), CryptoStreamMode.Write);
        cStream.Write(inputByteArray, 
0 , inputByteArray.Length);
        cStream.FlushFinalBlock();
        
return  Encoding.UTF8.GetString(mStream.ToArray());
    }
    
catch
    {
        
return  decryptString;
    }
}

 

方法二:

using  System;
// 这个是使用DES的基础
using  System.Security.Cryptography;
// 这个是处理文字编码的前提
using  System.Text;
// 以“流”的形式处理文字,也是微软DES算法要求的
using  System.IO;
///  
///  DES加密方法
///  

///   明文
///   密钥
///   向量
///   密文
public   string  DESEncrypt( string  strPlain, string  strDESKey, string  strDESIV)
{
 
// 把密钥转换成字节数组
  byte [] bytesDESKey = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(strDESKey);
 
// 把向量转换成字节数组
  byte [] bytesDESIV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(strDESIV);
 
// 声明1个新的DES对象
 DESCryptoServiceProvider desEncrypt = new  DESCryptoServiceProvider();
 
// 开辟一块内存流
 MemoryStream msEncrypt = new  MemoryStream();
 
// 把内存流对象包装成加密流对象
 CryptoStream csEncrypt = new  CryptoStream(msEncrypt,desEncrypt.CreateEncryptor(bytesDESKey,bytesDESIV),CryptoStreamMode.Write);
 
// 把加密流对象包装成写入流对象
 StreamWriter swEncrypt = new  StreamWriter(csEncrypt);
 
// 写入流对象写入明文
 swEncrypt.WriteLine(strPlain);
 
// 写入流关闭
 swEncrypt.Close();
 
// 加密流关闭
 csEncrypt.Close();
 
// 把内存流转换成字节数组,内存流现在已经是密文了
  byte [] bytesCipher = msEncrypt.ToArray();
 
// 内存流关闭
 msEncrypt.Close();
 
// 把密文字节数组转换为字符串,并返回
  return  UnicodeEncoding.Unicode.GetString(bytesCipher);
}
///  
///  DES解密方法
///  

///   密文
///   密钥
///   向量
///   明文
public   string  DESDecrypt( string  strCipher, string  strDESKey, string  strDESIV)
{
 
// 把密钥转换成字节数组
  byte [] bytesDESKey = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(strDESKey);
 
// 把向量转换成字节数组
  byte [] bytesDESIV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(strDESIV);
 
// 把密文转换成字节数组
  byte [] bytesCipher = UnicodeEncoding.Unicode.GetBytes(strCipher);
 
// 声明1个新的DES对象
 DESCryptoServiceProvider desDecrypt = new  DESCryptoServiceProvider();
 
// 开辟一块内存流,并存放密文字节数组
 MemoryStream msDecrypt = new  MemoryStream(bytesCipher);
 
// 把内存流对象包装成解密流对象
 CryptoStream csDecrypt = new  CryptoStream(msDecrypt,desDecrypt.CreateDecryptor(bytesDESKey,bytesDESIV),CryptoStreamMode.Read);
 
// 把解密流对象包装成读出流对象
 StreamReader srDecrypt = new  StreamReader(csDecrypt);
 
// 明文=读出流的读出内容
  string  strPlainText = srDecrypt.ReadLine();
 
// 读出流关闭
 srDecrypt.Close();
 
// 解密流关闭
 csDecrypt.Close();
 
// 内存流关闭
 msDecrypt.Close();
 
// 返回明文
  return  strPlainText;
}

 

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