【正文】 論文題目：64位DES加密與DES加密算法在門禁系統(tǒng)中應用64位DES加密系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘　要 密碼技術是信息安全的關鍵技術,密碼算法的快速實現(xiàn)日益重要,本文簡要介紹了DES 算法的基本原理及具體實現(xiàn)過程,并分析了該算法的安全性,并著重對DES 算法的加密過程及優(yōu)缺點進行了探討。通過對分組密碼DES 算法IP 變換、IP 逆變換、S 盒換位表的分析, 找出了他們的換位規(guī)則, 根據這種規(guī)則提出了對DES 算法軟件實現(xiàn)的改進方法。并結合C 編程環(huán)境,介紹了DES 加密程序實現(xiàn)的具體方法。本文介紹了在門禁系統(tǒng)中使用MCS51匯編語言編寫DES加密算法的方法關鍵詞 DES加密。 C編程程序實現(xiàn)；算法，門禁系統(tǒng) DES加密算法 MCS51單片機Abstract The encryption of the data safeguards its security mainly by encrypting the data transmitted by the active defensive device can voluntarily offer considerable safety protection for information with only a little cost . Information technology changes our life and work style. At the same time, Information security has bee one of our important social problems. Cryptotechnique is the key technique of information security , a quick implementation of cryptographic algorithm has bee more and more paper introduces the basic elements of DES arithmetic and the realizing process of DES algorithm, analyze the security of DES arithmetic It focuses on the discussion of the encryption process and the pluses and minuses of DES algorithm.。Through the analysis of DES algorithm, IP mutation, IP 1 mutation, S box, find out their replacement rule and put forward the improvement methods of DES algorithm39。 s software realization according to this kind of rule. The concrete method of programming to achieve DES encryption technique by C language were discussed.Key words DES encryption；C programming achievement of programme。 目次一、引言二、DES加密算法（一）、DES加密算法的基本概念（二）、DES加密算法基本思想（三）、DES加密算法內在特性（四）、DES 加密算法的優(yōu)點（五）、DES加密算法加密目的三、DES加密算法流程分析（一）、DES加密算法加密過程 子密鑰的產生 換位操作————初始置換 乘積變換擴展置換S盒置換P盒置換乘積變換函數f DES加密算法在門禁系統(tǒng)中應用（二）、DES加密算法解密過程 DES 加密算法的解密思路 DES解密流程圖四、DES 加密算法的討論（一）、DES加密算法的工作方式 （二）、DES加密算法的安全性（三）、DES 加密的實現(xiàn)版本優(yōu)化五、DES 加密算法C環(huán)境下的實現(xiàn)六、結束語一、引 言二十一世紀隨著網絡的普及和發(fā)展，在給人們提供大量方便的同時，信息注定成為一種重要的戰(zhàn)略資源。 采用數據保密技術能保證網上傳輸信息的安全，以免數據在傳輸過程中被盜用、暴露或篡改. 數據傳輸保密的數學模型主要包括數據的加密與解密，使用加密算法能做到數據加密，在各種信息安全技術措施中，硬件結構的安全和操作系統(tǒng)的安全是基礎，密碼技術是網絡安全與保密的核心和關鍵。DES 算法是目前使用最多的加密算法,也是最有代表性的分組加密算法,目前廣泛的應用于保密通信之中。其問世20多年來,成為密碼界研究的重點,經受住了許多科學家的研究和破譯,是一種世界公認的較好的加密算法,在POS、ATM、磁卡及智能卡( IC 卡) 、加油站、高速公路收費站等民用密碼領域有著廣泛的應用。范圍包括:計算機網絡通信中的數據保護、電子資金傳送系統(tǒng)中的信息加密、保護用戶文件、用戶識別等,為全球貿易、金融等非官方部門提供了可靠的通信安全保障。早在1977 年,人們估計建成一臺每秒鐘檢測一百萬個密鑰的專用機用于DES 的解密要耗資兩千萬美元,而且需要12 小時的破解才能得到結果,所以當時DES 被認為是一種十分強壯的加密方法。當今的計算機速度越來越快,1997 年,人們估計制造一臺用于DES 解密的專用機的費用降到十萬美元左右,破解時間為6 小時。所以，當今社會單純使用傳統(tǒng)的64位密鑰的DES算法進行加密已經不再安全。本文通過DES加密技術的基本原理及具體實現(xiàn)步驟,并分析了該算法的安全性,并著重對DES 算法的加密過程及優(yōu)缺點進行了探討。通過對分組密碼DES 算法IP 變換、IP 逆變換、S 盒換位表的分析,對DES的安全質疑給出了回答。二、DES加密算法（一）、DES加密算法基本概念數據加密標準(Data Encryption Standard，簡稱DES)是美國國家標準局于1977 年頒布的由IBM公司研制的一種非機密數據的正式數據加密標準。在正式接觸DES之前，首先讓我們了解一下加密技術中的一些專業(yè)術語：加密(Encipher) :通過密碼系統(tǒng)把明文變換為不可懂的形式的密文。加密算法( Encryption Algorithm) : 實施一系列變換,使信息變成密文的一組數學規(guī)則。解密(Decrypt) :使用適當的密鑰,將已加密的文本轉換成明文。密文(Ciphertext) :經加密處理而產生的數據,其語義內容是不可用的。明文(Cleartext) :可理解的數據,其語義內容是可用的。DES算法是對稱的，即是一種對稱密碼體制，它所使用的加密密鑰和解密密鑰是相同的,既可用于加密又可用于解密。DES 是一種采用傳統(tǒng)的替換和移位的方法加密的分組密碼, 即它將明文分成固定長度（64 比特）的組(塊) ,用同一密鑰（64 比特實際長度為56 比特因有8 比特用于奇偶校驗）和乘法對每一塊加密,輸出也是固定長度（64 比特）的密文。（二）、DES加密算法基本思想由于這種典型的按分組方式工作的密碼，其基本思想是將二進制序列的明文分成每64比特一組用64比特的密鑰對其進行16輪代換和換位加密，最后形成密文。（三）、DES 算法的內在特性（1）密鑰有效長度是56 位（第8，16，?，64 位為校驗位），分組明文長度為64 位，而且明文、密文與密鑰存在互補關系.（2）僅用16 次循環(huán)迭代，使得相同明文會產生相同密文.（3）存在著很好的并行結構：產生內部密鑰的左移次數存在著準對稱性（即內部密鑰生成過程存在并行性）. DES 屬于傳統(tǒng)的Feistel 網絡結構，在DES 的基本單元中能夠實施并行操作.（4）DES 有16 輪加密，如果將第i 輪的P置換移至下一輪后會與下一輪的E 擴展操作進行合并，簡化算法的基本操作.（5）可以通過S 盒與P 置換合并的方法節(jié)省P 置換的基本操作時間.（四）、DES 加密算法的優(yōu)點:DES加密算法的優(yōu)點大致上有以下幾點：(1) DES 提供高質量的數據保護,防止數據未經授權的泄露和未被察覺的修改。 (2) 具有相當高的復雜性,使得破譯的開銷超過可能獲得的利益,同時便于理解掌握。 (3) DES密碼體制的安全性不依賴于算法的保密,其加密的安全性僅以加密密鑰的保密為基礎。（五）、DES加密算法加密目的DES加密算法要達到的目的（通常稱為DES 密碼算法要求）主要為以下五點：，防止數據未經授權的泄露和未被察覺的修改；，使得破譯的開銷超過可能獲得的利益，同時又要便于理解和掌握； 密碼體制的安全性應該不依賴于算法的保密，其安全性僅以加密密鑰的保密為基礎；，運行有效，并且適用于多種完全不同的應用。，除了密鑰輸入順序之外其加密和解密的步驟完全相同。三、DES加密算法流程分析（一）、DES加密算法加密過程數據加密標準過程主要包括三部分：一個是密鑰產生部分；一個是換位操作，即初始置換部分和末置換部分；另一個是乘積交換部分。子密鑰的產生DES的乘積變換部分含16輪非線性變換，而每一輪非線性變換需要一個48比特的子密鑰。這16個子密鑰都是有一個64比特的外部密鑰（即DES的主密鑰）經過移位和置換生成。64比特主密鑰是在實施加密之前由外部直接輸入給DES的16個子密鑰是由一個64比特的外部密鑰經過移位和轉換產生的。64比特主外部密鑰K被輸入后首先經過奇偶校驗，同時剔除KK1K2K3KK4K5K64等奇偶校驗位，得到56比特的密鑰K’。再將K’加到密碼置換，密碼置換是將K‘各個位上的數碼，按照特定的進行換位，置換后的56 比特分別存放到兩個28比特的寄存器C0和D0中。57494133251791585042342618102595143352719113605244366355473931231576254463830221466153453729211352820124DES密鑰置換表密鑰置換有規(guī)律可循:將1~64間的數字依次從上到下從右向左填入表格（1），將表格（1）消去最后一行，再將其它部分分割成表格（2）和表格（3）。將表格（3）翻轉180176。即可。57494133251791585042342618102595143352719113605244362820124615345372921135625446383022146635547393123157645648403224168表格（1）5749413325179158504234261810259514335271911360524436 表格（2）2820124615345372921135625446383022146635547393123157表格（3）讀取的順序是從最上面一行開始，由左至右逐行讀取。前四行共28比特。分別置于寄存器C0第1位..第28位 ，后四行共28比特分別置于寄存器D0第1 位...第28位。其它16對寄存器，即（C1，D1）、（C2，D2）、（C3，D3）、（C4，D4）、（C5，D5）、（C6，D6）、（C7，D7）、（C8，D8））、（C9，D9）、（C10，D10）、（C11，D11）、（C12，D12）、（C13，D13）、（C14，D14）、（C15，D15）、（C16，D16）都有28比特。（Ci+1，Di+1）的內容均是根據如圖每輪密鑰的移位表，將寄存器對）（Ci，Di）內容循環(huán)左移1至2位到，循環(huán)左移即從寄存器左邊移出的比特，又補到寄存器的最右邊一位上。每輪子密鑰的移位比特數