des算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告(已修改)
2025-05-25 18:48 本頁面
【正文】 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 姓名：xxxx 學(xué) 號：0XXXXX 班級：XXXXXXX 日期：2013/11/*題目：DES算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)環(huán)境 1．硬件配置：處理器：Inter(R) Core(TM) i52430M CPU @ (4 CPUs) ,~內(nèi)存：2048MB RAM2．使用軟件：(1) 操作系統(tǒng)：win7 旗艦版(2) 軟件工具：Microsoft Visual c++ 二、實(shí)驗(yàn)涉及的相關(guān)概念或基本原理 DES是一個分組密碼算法，使用64位密鑰（除去8位奇偶校驗(yàn)，實(shí)際密鑰長度為56位）對64比特的數(shù)據(jù)分組（二進(jìn)制數(shù)據(jù)）加密，產(chǎn)生64位密文數(shù)據(jù)。DES是一個對稱密碼體制，加密和解密使用同意密鑰，解密和加密使用同一算法（這樣，在硬件與軟件設(shè)計(jì)時有利于加密單元的重用）。DES的所有的保密性均依賴于密鑰。DES的加密過程可分為加密處理,加密變換和子密鑰生成幾個部分組成。 (1)初始置換IP。加密處理首先要對64位的明文按表1所示的初始換位表IP進(jìn)行變換。表中的數(shù)值表示輸入位被置換后的新位置。 (2)加密處理。上述換位處理的輸出，中間要經(jīng)過16輪加密變換。初始置換的64位的輸出作為下一次的輸入，將64位分為左、右兩個32位，分別記為L0和R0，從L0、R0到L1R16，共進(jìn)行16輪加密變換。其中，經(jīng)過i輪處理后的點(diǎn)左右32位分別為Li和Ri則可做如下定義: Li=Ri1 Ri=Li1 ⊕F(Ri1，K) 其中，F(xiàn)為F變換(3)最后換位。進(jìn)行16輪的加密變換之后，將L16和R16合成64位的數(shù)據(jù)，再按照表2所示的最后換位表進(jìn)行IP1的換位，得到64位的密文，這就是DES算法加密的結(jié)果。 64位的密鑰先由置換選擇1減少至56六位，進(jìn)行循環(huán)左移，然后通過置換選擇2減少至48位。而通過擴(kuò)展運(yùn)算將32位按表3擴(kuò)展換位表擴(kuò)展為48位的右半部分通過異或操作和48位的密鑰結(jié)合，并分成6位的8個分組，通過8個S盒將這48位替代成新的32位數(shù)據(jù)。 按此進(jìn)行,輸出32位,再按照表4 換位表P進(jìn)行變換,這樣就完成了F(R,K)的變換。 密鑰通常表示為64位的自然數(shù)，首先通過壓縮換位Key_Exchange去掉每個字節(jié)的第8位,用作奇偶校驗(yàn)。因此，密鑰去掉第124……64位減至56位，所以實(shí)際密鑰長度為56位。而每輪要生成48位的子密鑰。輸入的64位密鑰，首先通過壓縮換位得到56位的密鑰，每層分成兩部分，一部分28位為C0，一部分為D0。C0和D0依次進(jìn)行循環(huán)左移操作生成了C1和D1，將C1和D1合成56位，再通過壓縮換位Compression輸出48位的子密鑰K1，再將C1和D1進(jìn)行循環(huán)左移和Compression壓縮換位,得到子密鑰K2……以此類推，得到16個子密鑰。密鑰壓縮換位表如表5表6所示。在產(chǎn)生子密鑰的過程中左移次數(shù)如表7所示。 從密文到明文的解密過程可采用與加密完全相同的算法。不過解密要用加密的逆變換,就是把上面的最后換位表和初始換位表完全倒過來變換。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容流程圖：主要代碼：①初始置換unsigned char Initial [] ={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}。②逆初始置換unsigned char Final[] ={40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,39, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,38, 6, 4
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