des加密解密课程设计报告

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1、成都信息工程学院课程设计报告DES算法加密与解密的设计与实现课程名称：密码算法程序设计学生姓名：学生学号：专业班级：任课教师：XX年XX月XX日15指导老师评阅成绩表学习与工作态度（30%）选题意义（10%）研究水平与设计能力（25%）课程设计说明说（论文）撰写质量（25%）设计创新（10%）总分指导老师签名：年月日课程设计答辩记录及评价表学生讲述情况教师主要提问记录学生回答问题情况答辩评分评分项目分值评价参考标准评分总分优良中及格差选题意义1098764研究水平与设计能力252320181510课程设计说明书（论文）撰写质量252320181510设计创新1098

2、764答辩效果302825221915答辩小组成员签名答辩小组组长签名：年月日课程设计成绩评定表成绩汇总评分项目评分比例分数课程设计总分指导老师评分50%答辩小组评分50%15目录1背景11.1DES算法概述11.2DES算法描述12系统设计32.1系统主要目标32.2系统运行环境43功能需求分析43.1整体功能分析43.2DES算法一轮的功能分析44模块划分54.1初始置换54.2轮结构64.2.1E盒扩充变换64.2.2S盒压缩变换74.2.3P盒置换74.3逆初始置换85程序分模块实现85.1将字符串转换成二进制流85.2子密钥的产生95.3F函数的计算95.

3、416轮加密的实现105.5把密钥，密文，明文的二进制转换为10进制115.6解密的实现115.7程序运行界面预览116测试报告116.1程序总体运行情况126.2密钥中间过程126.3加密过程的中间结果136.4解密过程的中间结果147课程报告总结14151背景1.1DES算法概述DES（DataEncryptionStandard）是由美国IBM公司于20世纪70年代中期的一个密码算（LUCIFER）发展而来，在1977年1月15日，美国国家标准局正式公布实施，并得到了ISO的认可，在过去的20多年时间里，DES被广泛应用于美国联邦和各种商业信息的保密工作中，经

4、受住了各种密码分析和攻击，有很好的安全性。然而，目前DES算法已经被更为安全的Rijndael算法取代，但是DES加密算法还没有被彻底的破解掉，仍是目前使用最为普遍的对称密码算法。所以对DES的研究还有很大价值，在国内DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键的数据保密，如信用卡持卡人的PIN码加密传输，IC卡与POS机之间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。DES算法是一种采用传统的代替和置换操作加密的分组密码，明文以64比特为分组，密钥长度为64比特，有效密钥长度是56比特，

5、其中加密密钥有8比特是奇偶校验，DES的加密和解密用的是同一算法，它的安全性依赖于所用的密钥。它首先把需要加密的明文划分为每64比特的二进制的数据块，用56比特有效密钥对64比特二进制数据块进行加密，每次加密可对64比特的明文输入进行16轮的替换和移位后，输出完全不同的64比特密文数据。由于DES算法仅使用最大为64比特的标准算法和逻辑运算，运算速度快，密钥容易产生，适合于在大多数计算机上用软件快速实现，同样也适合于在专用芯片上实现。1.2DES算法描述DES算法的加密过程首先对明文分组进行操作，需要加密的明文分组固定为64比特的块。图1-1是DES加密算法的加密流

6、程。图1-2是密钥扩展处理过程。15图1-1DES加密算法流程15图1-2子密钥产生流程2系统设计2.1系统主要目标（1）用C++设计一个DES加密/解密软件系统；（2）完成一个明文分组的加解密，明文和密钥是ASCII码，长度都为8个字符，输入明文和密钥，输出密文，进行加密后，能够进行正确的解密；（3）程序运行时，要求输出第15、16轮的密钥，以及第15、16轮加密或解密之后的值，16进制表示；（4）程序有良好的人机交互操作；（5）要求从两个文件分别读取明文和密钥，并在程序中输出明文及密钥；（6）要求提供所设计系统的报告及完整的软件。152.2系统运行环境本软件用C

7、语言编写，编写时所用的工具主要是MicrosoftVisualC++6.0。编辑成功后的.EXE文件可以在装有windows系统的任何计算机上使用。测试平台：Windows7旗舰版使用软件：MicrosoftVisualC++6.03功能需求分析3.1整体功能分析3.2DES算法一轮的功能分析154模块划分4.1初始置换首先输入64比特的明文块，按照初始置换（IP）表进行置换，DES初始置换表如图3-1所示。15图4-1初始置换表4.2轮结构经过DES算法第一阶段的初始置换得到的64比特块分为两部分，前32位为左半部分，后32位为右半部分，如上面图3-2所示，D