des算法实验指导

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1、实验1DES加密与解密算法的实现【实验目的】1、理解DES加密与解密的程序设计算法思想。2、编写DES加密与解密程序，实现对文件的加密与解密，加深对数据加密与解密的理解，掌握DES加密算法思想，提高网络安全的编程能力。【实验性质】综合与设计性实验【实验条件】计算机一台【实验要求】本实验内容多，要求两次完成。实验2要求：读懂代码，修改其小循环移位的错误；如何判断是否修改正确，参考课堂上所讲举例内容,即输入密码为:12345678,明文为:01083201,而结果和教师课堂举例的运行结果一致则修改止确，否则要继续修改。实验3要求：口己添加些代码，得

2、到明文加密一轮后的结果，即得到L1和R1。【实验导读】1、DES算法简介数据加密标准DES（DataEncryptionStandard）算法是一个分组加密算法,也是一个对称算法，加密和解密使用同一个算法，利用传统的换位、异或、置换等加密方法。DES算法以64位（8byte）为分组对数据加密，其中冇8位（第8、16、24、32、40、48、56和64位）用作奇偶校验位，另外的56位为真正的密钥，保密性依赖于密钥，加密和解密过程使用同一个密钥。2、加密过程设计DES首先对64位的明文数据分组进行操作，通过一个初始置换，将明文分纽等分成左、右两半部

3、分，然后进行16轮完全相同的运算，在每一轮运算中，对密钥位进行移位，再从56为密钥中选出48位；同时通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位，再通过界或操作与计算得到的48位子密钥结合，并通过8个S盒将这48位替代成新的32位数据，再将其置换一次。然示，通过另一个异或运算，将运算函数f的输出与左半部分结合，其结果成为新的右半部分，1LI的右半部分成为新的左半部分。将该操作m16次，便实现了DES的16轮运算。经过16轮后，左、右半部分合在一起，最后再通过一个逆初始置换（初始置换的逆置换），这样就完成DES加密算法。DES加密算法的具体过程描

4、述如F：1）、计算密钥KI对64位密钥而言，因为每个字节的第8位为校验位，故密钥由64位减至56位，而16个子密钥Ki（I值从1到16）是在DES算法中的每一轮运算中，从56位密钥产生出的不同的48位子密钥。产生方式如下：首先进行密钥置换，使得密钥的各个位与原密钥位对应关系表如下表所57,49,41,33,25,17,9,1,58,50,42,34,26,18,110,2,59,51,43,35,27,19,11,3,60,52,44,36,63,55,47,39,31,23,15,7,62,54,46,38,30,22,14,6,61,53,

5、45,37,29,21,13,5,28,20,12,4接着把经过置换后的56为密钥等分成两部分，其中前28位记为C[0],后28位记为D[0]o然后从i二1开始，分别对D[i-1]做循环左移来生成C[i],D[iK每次循坏左移位数，这两部分分别循坏左移1位或2位，如下表所示。循环次瓠12345678910111213141516■左移位数:：1122222212222221然后串联C[i],D[i],就可以得到一个56位数，对此数做下表所示的压缩置换以产生48位子密钥Ki。14,17,11,24,1,5,3,28,15,6,21,10,23,1

6、9,12,4,26,8,16,7,27,20,13,241,52,31,37,47,55,30,40,51,45,33,48,44,49,39,56,34,53,46,42,50,36,29,32通过以上方法就可以计算出16个了密钥Ki（T值从1到16）o2）、加密数据块把要加密的数据块分成64位的数据块，不满64位的以适当的方式填补至64位。在第一轮运算Z前，先对数据块作初始置换IP（初始置换是简单的比特移位），即设有一个比特的信息块m=mlm2-m64,（其中,mi={l,2},1=1,2,…，64）,则IP（m）=m58m50・・・m7。

7、初始置换如卜表所示。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再将査换后的数据块等分成两部分，前面32位记为L[O]，后面32位记为R[O]。然后运算函数f根据如表7-5所示的扩展置换（也叫E盒置换），把32位的输入扩展成48位

8、，并与密钥Ki作异或运算，再把所得的48位分成8组，每组6位，使用一个数组来储存,设广6位为B[l],7~12位为B⑵,・・・43~48位为B⑻。下表