DES算法及其在VC上的实现.docxVIP

w. V w. V w. V w. V W. W. V DES算法及其在VC++6. 0下的实现 摘要： 本文介绍了 一种国际上通用的加密算法一DES算法的原理，并给岀了在VC++6. 0 语言坏境下实现的源代码。最后给岀一个示例，以供参考。 关键字：DES算法、明文、密文、密钥、VC： 本文程序运行效果图如下： 正文： 当今社会是信息化的社会。为了适应社会对计算机数据安全保密越来越髙的要 求，美国国家标准局（NBS）于1997年公布了一个由IBM公司研制的一种加密算 法，并且确左为非机要部门使用的数据加密标准，简称DES（Data Encrypton Standard） o自公布之日起，DES算法作为国际上商用保密通信和计算机通信的 最常用算法，一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分突出的角色。现 将DES算法简单介绍一下，并给出实现DES算法的VC源代码。 DES算法由加密、解密和子密钥的生成三部分组成。 .加密 DES算法处理的数拯对象是一组61比特的明文串。设该明文串为m二mlm2…m64 （mi二0或1）。明文串经过64比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的 密文E。其加密过程图示如下： DES算法加密过程 对DES算法加密过程图示的说明如下：待加密的64比特明文串m,经过IP宜 换后，得到的比特串的下标列表如下： IP 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 该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分° R0子密钥K1 (子密钥的生成 将在后而讲)经过变换f (RO,K1)( f变换将在下而讲)输岀32位的比特串fl, fl 与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为： 1 十0=0十 1=1； 0十0=1 十 1=0; fl与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给Rl, R0则原封不动的赋给 Lla L1与R0又做与以上完全相同的运算，生成L2, R2……一共经过16次运 算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f (R15,K16)做不进位二进制加法 运算的结果，L16是R15的直接赋值。 R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16 —左要排在L16前而。R16 与L16合并后成的比特串，经过置换IP-1后所得比特串的下标列表如下： IP-1 40 8 48 16 56 24 64 32 39 7 47 15 55 23 63 31 38 6 46 14 54 22 62 30 37 5 45 13 53 21 61 29 36 4 44 12 52 20 60 28 35 3 43 11 51 19 59 27 34 2 42 10 50 18 58 26 33 1 41 9 49 17 57 25 经过置换IP-1后生成的比特串就是密文已?。 下面再讲一下变换f(Ri- 它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图所示: w. v w. v w. V w. V S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 对f变换说明如下：输入Ri-1（32比特）经过变换E后，膨胀为48比特。膨胀后 的比特串的下标列表如下： E: 32 1 2 3 4 — 0 1 □ 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32 31 膨胀后的比特串分为8组，每组6比特。各组经过各自的S盒后，又变为4比 特（具体过程见后），合并后又成为32比特。该32比特经过P变换后，英下标 列表如下： P: 16 7 20 21 29 12 28 17 1 15 23 26 5 18 31 10 2 8 24 14 32 27 3 9 19 13 30 6 22 11 1 25 经过P变换后输出的比特串才是32比特的f （Ri-bKi）o 下而再讲一下S盒的变换过程。任取一 S盒。见图： bl K W M 15 b6 Si 在其输入 bI,b2,b3,b4.b5, b6 中，计算岀 x二bl*2+b6, y二b5+b4*2+b3*4+b2*8, 再从Si表中查出x行，y列的值Sxy。将Sxy化为二进制，即得Si盒的输出。 （S表如图所示） \ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12