密码学实验13Word文档格式.docx
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设置换前的输入值为D1D2D3……D64，则经过初始置换后的结果为：
L0=D550……D8；
R0=D57D49...D7。
经过26次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换，即得到密文输出。
逆置换正好是初始置的逆运算，例如，第1位经过初始置换后，处于第40位，而通过逆置换，又将第40位换回到第1位，其逆置换规则如下表所示：
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,
34,2,42,10,50,18,5826,33,1,41,9,49,17,57,25,
放大换位表
32,1,2,3,4,5,4,5,6,7,8,9,8,9,10,11,
12,13,12,13,14,15,16,17,16,17,18,19,20,21,20,21,
22,23,24,25,24,25,26,27,28,29,28,29,30,31,32,1,
单纯换位表
16,7,20,21,29,12,28,17,1,15,23,26,5,18,31,10,
2,8,24,14,32,27,3,9,19,13,30,6,22,11,4,25,
在f（Ri,Ki）算法描述图中，S1,S2...S8为选择函数，其功能是把6bit数据变为4bit数据。
下面给出选择函数Si（i=1,2......8）的功能表：
选择函数Si
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:
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,
子密钥Ki（48bit）的生成算法
初始Key值为64位，但DES算法规定，其中第8、16、......64位是奇偶校验位，不参与DES运算。
故Key实际可用位数便只有56位。
即：
经过缩小选择换位表1的变换后，Key的位数由64位变成了56位，此56位分为C0、D0两部分，各28位，然后分别进行第1次循环左移，得到C1、D1，将C1（28位）、D1（28位）合并得到56位，再经过缩小选择换位2，从而便得到了密钥K0（48位）。
依此类推，便可得到K1、K2、......、K15，不过需要注意的是，16次循环左移对应的左移位数要依据下述规则进行：
循环左移位数1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1
以上介绍了DES算法的加密过程。
DES算法的解密过程是一样的，区别仅仅在于第一次迭代时用子密钥K15，第二次K14、……，最后一次用K0，算法本身并没有任何变化。
3、打开VC++，编写程序如下：
#include"
stdafx.h"
DESTest.h"
DESTestDlg.h"
Encrypt.h"
voidCDES:
:
deskey（unsignedcharkey[8],Modemd）
{
registerintii,j,l,m,n;
unsignedcharpc1m[56],pcr[56];
unsignedlongkn[32];
for（j=0;
j<
56;
j++）
{
l=pc1[j];
m=l&
07;
pc1m[j]=（key[l>
>
3]&
bytebit[m]）?
1:
0;
}
for（ii=0;
ii<
16;
ii++）
if（md==DECRYPT）
m=（15-ii）<
<
1;
else
m=ii<
n=m+1;
kn[m]=kn[n]=0L;
for（j=0;
28;
{
l=j+totrot[ii];
if（l<
28）
pcr[j]=pc1m[l];
else
pcr[j]=pc1m[l-28];
}
for（j=28;
56）
24;
if（pcr[pc2[j]]）
kn[m]|=bigbyte[j];
if（pcr[pc2[j+24]]）
kn[n]|=bigbyte[j];
cookey（kn）;
return;
}
cookey（registerunsignedlong*raw1）
registerunsignedlong*cook,*raw0;
unsignedlongdough[32];
registerinti;
cook=dough;
for（i=0;
i<
i++,raw1++）
raw0=raw1++;
*cook=（*raw0&
0x00fc0000L）<
6;
*cook|=（*raw0&
0x00000fc0L）<
10;
*cook|=（*raw1&
0x00fc0000L）>
*cook++|=（*raw1&
0x00000fc0L）>
0x0003f000L）<
12;
0x0000003fL）<
0x0003f000L）>
4;
0x0000003fL）;
usekey（dough）;
usekey（registerunsignedlong*from）
registerunsignedlong*to,*endp;
to=KnL,endp=&
KnL[32];
while（to<
endp）
*to++=*from++;
scrunch（registerunsignedchar*outof,registerunsignedlong*into）
*into=（*outof++&
0xffL）<
*into|=（*outof++&
8;
*into++|=（*outof++&
0xffL）;
*into|=（*outof&
unscrun（registerunsignedlong*outof,registerunsignedchar*into）
*into++=（*outof>
24）&
0xffL;
16）&
8）&
*into++=*outof++&
*into=*outof&
desfunc（registerunsignedlong*block,registerunsignedlong*keys）
registerunsignedlongfval,work,right,leftt;
registerintround;
leftt=block[0];
right=block[1];
work=（（leftt>
4）^right）&
0x0f0f0f0fL;
right^=work;
leftt^=（work<
4）;
16）^right）&
0x0000ffffL;
16）;
work=（（right>
2）^leftt）&
0x33333333L;
leftt^=work;
right^=（work<
2）;
8）^leftt）&
0x00ff00ffL;
8）;
right=（（right<
1）|（（right>
31）&
1L））&
0xffffffffL;
work=（leftt^right）&
0xaaaaaaaaL;
leftt=（（leftt<
1）|（（leftt>
for（round=0;
round<
round++）
work=（right<
28）|（right>
work^=*keys++;
fval=SP7[work&
0x3fL];
fval|=SP5[（work>
fval|=SP3[（work>
fval|=SP1[（work>
work=right^*keys++;
fval|=SP8[work&
fval|=SP6[（work>
fval|=SP4[（work>
fval|=SP2[（work>
leftt^=fval;
work=（leftt<
28）|（leftt>
work=leftt^*keys++;
right^=fval;
right=（right<
31）|（right>
1）;
leftt=（leftt<
31）|（leftt>
8）^right）&
2）^right）&
16）^leftt）&
4）^leftt）&
*block++=right;
*block=leftt;
};
unsignedcharCDES:
Df_Key[24]=
0x01,0x23,0x45,0x67,0x89,0xab,0xcd,0xef,
0xfe,0xdc,0xba,0x98,0x76,0x54,0x32,0x10,
0x89,0xab,0xcd,0xef,0x01,0x23,0x45,0x67
unsignedshortCDES:
bytebit[8]=
0200,0100,040,020,010,04,02,01
unsignedlongCDES:
bigbyte[24]=
0x800000L,0x400000L,0x200000L,0x100000L,
0x80000L,0x40000L,0x20000L,0x10000L,
0x8000L,0x4000L,0x2000L,0x1000L,
0x800L,0x400L,0x200L,0x100L,
0x80L,0x40L,0x20L,0x10L,
0x8L,0x4L,0x2L,0x1L
pc1[56]=
56,48,40,32,24,16,8,0,57,49,41,33,25,17,
9,1,58,50,42,34,26,18,10,2,59,51,43,35,
62,54,46,38,30,22,14,6,61,53,45,37,29,21,
13,5,60,52,44,36,28,20,12,4,27,19,11,3
totrot[16]=
1,2,4,6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25,27,28
pc2[48]=
13,16,10,23,0,4,2,27,14,5,20,9,
22,18,11,3,25,7,15,6,26,19,12,1,
40,51,30,36,46,54,29,39,50,44,32,47,
43,48,38,55,33,52,45,41,49,35,28,31
SP1[64]=
0x01010400L,0x00000000L,0x00010000L,0x01010404L,
0x01010004L,0x00010404L,0x00000004L,0x00010000L,
0x00000400L,0x01010400L,0x01010404L,0x00000400L,
0x01000404L,0x01010004L,0x01000000L,0x00000004L,
0x00000404L,0x01000400L,0x01000400L,0x00010400L,
0x00010400L,0x01010000L,0x01010000L,0x01000404L,
0x00010004L,0x01000004L,0x01000004L,0x00010004L,
0x00000000L,0x00000404L,0x00010404L,0x01000000L,
0x00010000L,0x01010404L,0x00000004L,0x01010000L,
0x01010400L,0x01000000L,0x01000000L,0x00000400L,
0x01010004L,0x00010000L,0x00010400L,0x01000004L,
0x00000400L,0x00000004L,0x01000404L,0x00010404L,
0x01010404L,0x00010004L,0x01010000L,0x01000404L,
0x01000004L,0x00000404L,0x00010404L,0x01010400L,
0x00000404L
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