DES加密算法

密码学

Created At : 2022-03-25 16:08

Count:1.5k Views 👀 :

简介
DES算法的加密流程：
加密总结
密钥生成

简介

DES属于对称密码算法中的分组加密算法，密钥长64位，56位参与运算，其余8位为校验位（8，16，24，32，40，48，56，64）

这样做的缺点就是如果处理大量数据就会花费相当长的时间，所以DES算法也就不适合对大数据进行处理。*

当n个64位明文数据块都经过DES加密处理后，所得到的n个64位密文数据块串在一起就是密文

DES算法的加密流程：

将输入的明文进行IP初始置换。
将初始置换后的结果按照每组32位数据分成L、R两组。
将48位子密钥k[i]和32位R[i]组数据输入F函数进行处理，输出32位处理结果。
将32位F函数处理结果与32位的L[i]组数据按位进行异或操作。
将32位的异或处理结果赋值给R[i+1]分组，将32位的R[i]分组数据赋值给L[i+1]。
L[i+1] = R[i],
R[i+1] = L[i]^(F(k[i], R[i]))
对3、4、5步处理进行16次循环，得到L[16]，R[16]。
将L[16]、R[16]数据进行交叉合并得到64位数据。
对得到的64位数据进行逆初始值置换，得到想要的密文Y。

IP置换

在密码学中置换是指在保持数据不变的情况下，打乱数据的位置顺序的操作称作置换，在DES算法中每个置换处理都会按照相应的置换表进行操作，置换处理在DES算法中得到了充分的运用，通过置换处理可以打乱输入数据的顺序，使输入的数据变得面目全非，当然也会造成雪崩效应，因为只要有一个数据位发生变化，就会影响到很多地方。

初始置换表：

比如说表中第一位是58 ，那就表明将置换前的58位中的数给了第一位

代码演示：

const unsigned char IP_Table[64] =
{
    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
};
 
int IP_Substitution(const unsigned char* BitPlain, unsigned char* Bit_IP_Table)
{
    int ret = 0;
 
    for (int i = 0; i < 64; i++)
    {
        Bit_IP_Table[i] = BitPlain[IP_Table[i] - 1];
    }
 
    return ret;
}

LR分组

　从表面上看，这里就是将上面置换后的结果进行分组，每组32位数据。实际上这里是有一个坑的，因为从字面意思上理解他是要将8*8矩阵的数据分成左右两组，也就是左边4列为L组，右边数据为R组。但是实际上网上的DES加密工具所进行的分组不是这样子的，如果按照左右分组，最终得到的结果也就和网上加密工具的结果不一致，同样也就无法解密数据。所以我们这里就使用前后分组来进行处理，将前32为数据分给L组，后32位数据分给R组，保持最后的结果一致。