DES算法实现与分析论文

《DES算法实现与分析论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.项目报告：DES算法的实现与分析组员：柴彦廷121041302李雨潇121041316唐均121041328王森121041333王钰121041334熊枫121041337..目录1.引言22.项目研究22.1框架设计、模块划分32.2.DES加密技术简介33.方案设计33.1明文的输入与转化43.2S盒及P盒原理简介43.3子密钥的产生53.416轮循环加密54.仿真结果输出55.DES算法特点总结86.参考文献87.程序代码9一、引言项目的选题目的和意义：..DES采用分组乘积密码体制，它是由IBM开发，是对早期被称为Lucifer 密码

2、体制的改进。DES在1975年3月17日首次在联邦记录中公布，而且声明对比算法征求意见。到1977年2月15日拟议中的DES被采纳为“非密级”应用的一个联邦标准。 最初预期DES作为一个标准只能使用10~15年，然而，出于种种原因，可能是DES还没有受到严重的威胁，事实证明了DES要长寿得多。在其被采用后，大约每隔5年被评审一次。DES的最后一次评审是在1999年1月。但是，随着计算机计算能力的提高，由于DES的密钥过短，仅有56位，对DES的成功攻击也屡见报端。 尽管如此，DES的出现是现代密码学历史上非常重要的事件。它对于我们分析掌握分组密码

3、的基本理论与设计原理仍然具有重要的意义。本课题是在Matlab的环境下对DES算法的实现和分析，探究DES算法的原理。二、项目研究2.1、框架设计，模块划分：2.1.1、总体分为三个模块：1、数据初始化：明文的输入（字符串形式）及转化为数字串。2、产生子密钥3、16轮循环加密及密文输出2.1.2、总体流程图：..2.2.DES加密技术简介：DES是一个16轮的Feistel型结构密码，它的分组长度为64比特，用一个56比特的密钥来加密一个64比特的明文串，输出一个64比特的密文串。其中，使用密钥为64比特，实用56比特，另8位用作奇偶校验。加密的

4、过程是先对64位明文分组进行初始置换，然后分左、右两部分分别经过16轮迭代，然后再进行循环移位与变换，最后进行逆变换得出密文。加密与解密使用相同的密钥，因而它属于对称密码体制。假设输入的明文数据是64比特。首先经过初始置换IP后把其左半部分32比特记为L0，右半部分32比特记为R0，即成了置换后的输入；然后把R0与密钥产生器产生的子密钥k1进行运算，其结果计为f(R0,k1);再与L0进行摸2加得到L0⊕f(R0,k1),把R0记为L1放在左边，而把L0⊕f(R0,k1)记为R1放在右边，从而完成了第一轮迭代运算。在此基础上，重复上述的迭代过程，

5、一直迭代至第16轮。所得的第16轮迭代结果左右不交换，即L15⊕f(R15,k16)记为R16,放在左边，而R15记为L16放在右边，成为预输出，最后经过初始置换的逆置换IP-1运算后得到密文。..三、方案设计：3.1明文的输入与转化为数字串由于输入的明文和密钥都是16进制表示的字符串格式，因此在输入后要将字符串转换为01数字串。程序：MB=[];%定义变量MBfori=1:16%开始循环Mi=M(i);%将输入字符串M的第i位赋值给M（i）MBi=['0000',dec2bin(hex2dec(Mi))];%将16进制数转化为2进制MBi=MB

6、i(end-3:end);MBi=[str2num(MBi(1)),str2num(MBi(2)),str2num(MBi(3)),str2num(MBi(4))];%字符串矩阵被转换成一个数值矩阵MB=[MB,MBi];endM=MB;3.2S盒及P盒原理简介S盒运算：在密码函数f (R , k)中有8个S盒，称为8个不同的选择函数，分别用（S1、S2…S8)表示。每个S盒都是将6位作为输入，得到一个4位块作为输出。 以S1为例，若B是6位的一个块，则S1(B)计算如下：B的第一和最后一位表示从0到3之间的二进制数，令该数为i ；而B的中间4位

7、表示从0到15之间的二进制数，令该数为j；在该表S1中查第i行j列的数，它是从0到15之间的一个数，且唯一地由4位块代表，则该块就是输入B的S1的输出S1(B)例如对于输入为101000而言，行是10，即第2行。而列是由0100确定，即第5列，S1盒的第2行与第5列的交叉处即为B，因而输出为1101，因此1101就是S 盒S1在输入为101000时的输出。P盒运算：置换函数P是通过输入块的位，从32位输入中得到32位的输出。函数P的输出P(C)，是通过C的第16位为P(C)的第1位，取第7位为P(C)的第2位，……,取第25为P(C)的第32位。

8、现在我们就令S1、S2...S8为8个不同的选择函数，P为置换函数，E为扩展函数。为了计算f(R,k)，先规定B1、B2...B8每个为