【正文】 1 0101 0000000 0000000 1F1F 1F1F 1F1F 1F1F 0000000 FFFFFFF E0E0 E0E0 E0E0 E0E0 FFFFFFF 0000000 FEFE FEFE FEFE FEFE FFFFFFF FFFFFFF 表 弱密鑰 其他還存在一些只能產(chǎn)生 2 個子密鑰的密鑰，被稱為半弱密鑰 01FE 01FE 01FE 01FE FE01 FE01 FE01 FE01 1FE0 1FE0 0EF1 0EF1 E01F E01F F10E F10E 01E0 01E0 01F1 01F1 E001 E001 F101 F101 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 14 1FFE 1FFE 0EFE 0EFE FE1F FE1F FE0E FE0E 011F 011F 010E 010E 1F01 1F01 0E01 0E01 E0FE E0FE F1FE F1FE FEE0 FEE0 FEF1 FEF1 表 半弱密鑰 還有一些密鑰 只能產(chǎn)生 4 個子密鑰的密鑰 。 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 13 2020 年德國的魯爾大學(xué)與基爾大學(xué)的工作組建造了 COPACOBANA，這個破 解器成本比 EFF 的破解器低了有 25 倍左右，同時這臺機器還可以通過 重配置，來用于別的密碼的破解， 2020 年， COPACOBANA 的改進(jìn)版出現(xiàn)，破解的時間被縮小到了 1 天以內(nèi)。維納設(shè)計了一部造價約 1 百萬美元的破解器，大約可以在 7 小時內(nèi)找到一個密鑰。 DES 算法的密鑰 密鑰的長度 DES 算法的密鑰長度為 56 位，也就是說密鑰存在 2 的 56 次方種可能，為72057594037927936 個密鑰。 對稱的分組密碼算法最主要的問題是 ： 由于加解密雙方都要使用相同的密鑰 ， 因此在發(fā)送 、 接收數(shù)據(jù)之前必須完成密鑰的分發(fā) ， 因而密鑰的分發(fā)便成了該加密體系中的最薄弱風(fēng)險最大的環(huán)節(jié) ， 各種基本的手段均很難保障安全地完成此項工作 。 8 個 S 盒的 32 位輸出經(jīng)過置換，使得每個 S 盒的輸出在下一 輪中盡可能的影響更多的其他數(shù)據(jù)位 S1 14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7 0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8 4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0 15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13 S2 15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10 3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5 0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15 13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9 S3 10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8 13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1 13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7 1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12 S4 7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15 13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9 10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4 3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14 S5 2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9 14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 6 4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14 11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3 S6 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 10 12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11 10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8 9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6 4 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 13 S7 4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1 13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6 1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2 6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12 S8 13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7 1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2 7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8 2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11 表 （ s 盒） 密鑰的產(chǎn)生 下圖 中指出的子密鑰的產(chǎn)生過程，可以看出：輸入的初始密鑰為 64位的，但是 其實真正使用的只有其中的 56 位被使用了，將 64 位劃分成一個 8X8矩 陣，每行的第八位都是被舍去的，第 8 位是校驗位。 64 位的明文被分成了左右兩個 32 位的明文塊 L 和 R。 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 L 0 ( 3 2 b i t ) R 0 ( 3 2 b i t )PF 函 數(shù)X O RL 1 ( 3 2 b i t ) R 1 ( 3 2 b i t )F 函 數(shù)L 2 ( 3 2 b i t ) R 2 ( 3 2 b i t )X O R???L 1 6 ( 3 2 b i t ) R 1 6 ( 3 2 b i t )E1 6輪加密X O R擴 展 / 置 換/ 4 8 b i t代 替 / 選 擇 （ S盒 ）/ 4 8 b i tK i/ 4 8 b i t/ 3 2 b i t/ 3 2 b i t產(chǎn) 生 子 密 鑰K i 1產(chǎn) 生 子 密 鑰K i 2C i （ 2 8 b i t ） D i （ 2 8 b i t ）左 移 （ S ） 左 移 （ S ）置 換 / 壓 縮C i + 1 D i + 1K （ 5 6 b i t ）/ 4 8 b i t產(chǎn) 生 子 密 鑰K i n 圖 DES 詳細(xì)算 法示意圖 上圖 ，更加詳盡的 給出了 DES 算法的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，下面來對 DES 算法分步來進(jìn)行 分析 。 圖中可以看出， DES算法的明文處理共分了 3 個部 分：首先， 64 位明文經(jīng)過初始值換（ IP）矩陣改變排列順序，然后與右邊產(chǎn)生的子密鑰進(jìn)行 16 輪 迭代 運算，對明文進(jìn)行了置換和替代。 第 4 次延期時被要求 優(yōu)先 使用 DES 的改進(jìn)算法3DES 來減少 DES 算法安全性缺失所帶來的的不良效果， 同時 DES 的替代算法也在緊鑼密鼓的籌劃中，第 4 次延期期間 AES 算法被提出，自此 DES 退出來了歷史舞臺。 年代簡表 年份 日期 事件 1973 5月 15日 NBS第一次征集加密算法標(biāo)準(zhǔn) 1974 8月 27日 NBS第二次征集加密算法標(biāo)準(zhǔn) 1975 3月 17日 DES在“聯(lián)邦公報”上發(fā)布并征集意見 1976 8月 DES的第一次研討會 1976 9月 第二次研討會，討論 DES的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 1976 11月 DES被確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn) 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 3 1977 1月 15日 DES被作為 FIPS標(biāo)準(zhǔn) FIPS PUB 46發(fā)布 1983 DES第一次延長標(biāo)準(zhǔn)期限 1986 HBO開始使用一個基于 DES的電視衛(wèi)星加密系統(tǒng)，Videocipher II 1988 1月 22日 DES第二次延長標(biāo)準(zhǔn)期限，稱為 FIPS 461，取代 FIPS PUB 46 1990 7月 畢漢姆和薩莫爾重新發(fā)現(xiàn)了微分密碼分析，并將之應(yīng)用到了一個 15位的類 DES密碼系統(tǒng) 1992 畢漢姆和薩莫爾發(fā)布了第一個復(fù)雜性小于暴力破解的理論攻擊方法：微分密碼分析。 對稱加密算法主要有以下幾種算法： DES 算法， 3DES 算法， TDEA 算法， Blowfish 算法， RC5 算法， IDEA 算法。接收方收到密文后，要想獲得想要的明文，就必須通過相同的密鑰，使用加密算法的逆運算，來對密文進(jìn)行處理，從而才能得到相應(yīng)的明文。理論上兩種方法最終達(dá)到的效果是一致的，都是使 DES 算法的密鑰長度得到了延長。 DES 是分組密碼的典型代表．也是第一個被公布出來的標(biāo)準(zhǔn)算法。 key expansion。 延 邊 大 學(xué) （ 二 〇 一 三 年 五 月 摘 要 本 科 畢 業(yè) 論 文 本科畢業(yè)設(shè)計 題 目： 基于 DES 的 對 稱 加 密 算 法 的設(shè) 計 與 實 現(xiàn) 學(xué) 生 姓 名 ： 周 瑩 冰 學(xué) 院 ： 工學(xué)院 專 業(yè)： 數(shù) 字 媒 體 技 術(shù) 班 級： 2020 級 指 導(dǎo) 教 師 ： 李 永 珍 副 教授 學(xué)校代碼： 10184 學(xué) 號： 2094021629 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 隨著信息時代的來臨，信息的安全性變得尤為重要， 而對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密是行之有效的能保證信息安全性的方法。 關(guān)鍵詞 ： DES；密鑰擴展；迭代算法； Abstract 延邊大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 With the ing of information age, information security has bee especially important, and to encrypt data is effective to ensure the security of the information. DES algorithm is one of data encryption algorithms, in the past few decades has a pivotal position in the field of data encryption. however, with the development of puter technology, the secur