《计算机与网络安全》课程实验实验一 DES加解密算法的实现

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1、《计算机与网络安全》课程实验2016年月6月实验一DES加解密算法的实现一、实验目的及任务：掌握DES加密算法的加解密过程。二、实验环境VC或TC编程环境；主机操作系统为Windows2000或WindowsXP；三、实验原理要深入理解对称加密算法，掌握DES加密过程。具备一定的C语言编程技能。DES(DataDES(DataEncryptionStandard)算法，于1977年得到美国政府的正式许可，是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。DES算法以被应用于许多需要安全加密的场合。(一)、密钥生成1、变换密钥取得64位的密钥，每个第8位作为奇偶校验位。2、变换密钥。(

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。(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]。(3)生成16个子密钥，初始I=1。(i)、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。(ii)、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](iii)、从1-2-3-1处循环执行，直到K[16]被计算完成。(二)、处理64位的数据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、将64位数据按

3、下表变换（IP）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]。4、用16个子密钥加密数据，初始I=1。(1)、将32位的R[I-1]按下表（E）扩展为48位的E[I-1](2)、异或E[I-1]和K[I]，即E[I-1]XORK[I](3)、将异或后的结果分为8个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]。(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。(i)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。

4、(ii)、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。(iii)、用S[J][M][N]来取代B[J]。(iv)、从(i)处循环执行，直到B[8]被替代完成。(5)、将B[1]到B[8]组合，按下表（P）变换，得到P。(6)、异或P和L[I-1]结果放在R[I]，即R[I]=PXORL[I-1]。(7)、L[I]=R[I-1](8)、从2-4-1处开始循环执行，直到K[16]被变换完成。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。四、实验步骤利用编程语言实现DES加解密算法。

5、1、编程2、调试3、运行结果4、存盘五、实验结果加密：Key:0x300x300x300x30......0x30（8个字节）Data:0x310x310x310x31......0x31（8个字节）Mode:Encryption结果：655ea628cf62585f解密：Key:0x310x31......0x31（8个0x31）Data:655ea628cf62585fMode:Decryption结果：0x310x31......0x31（8个0x31）六、实验思考题DES算法主要有哪几部分？可以画出流程64位密钥64位明文置换选择初始置换循环左移置换选择16轮加密32

6、位互换逆初始置换一轮迭代过程：28位28位32位32位左移左移扩展/置换XOR置换/压缩代替/选择置换D1C132位32位七、DES源程序#include"memory.h"#include"stdio.h"#includeusingnamespacestd;enum{encrypt,decrypt};//ENCRYPT:加密，DECRYPT：解密voiddes_run(intout[8],intin[8],booltype=encrypt);//设置密钥voiddes_setkey(constintkey[8]);staticvoidf_func(boo

7、lin[32],constboolki[48]);//f函数staticvoids_func(boolout[32],constboolin[48]);//s盒代替//变换staticvoidtransform(bool*out,bool*in,constint*table,intlen);staticvoidtrans(bool*out,bool*in);staticvoidXOR(bool*ina,constbool*inb,intlen);//异或staticvoidrotatel(bool*in