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DES加密算法与解密带流程图.docx

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DES加密算法与解密带流程图.docx

DES加密算法与解密带流程图

一、DES加密及解密算法程序源代码：

#include

usingnamespacestd;

conststaticcharIP_Table[]={//IP_Table置换

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

};

conststaticcharFinal_Table[]={//最终置换

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

};

conststaticcharS_Box[8][64]={//s_box

/*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}

};

conststaticcharRar_Table[]={//压缩置换

14,17,11,24,1,5,

3,28,15,6,21,10,

23,19,12,4,26,8,

16,7,27,20,13,2,

41,52,31,37,47,55,

30,40,51,45,33,48,

44,49,39,56,34,53,

46,42,50,36,29,32

};

conststaticcharExp_Table[]={//扩展置换

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

};

conststaticcharP_Table[]={//P置换

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

};

conststaticcharKeyRar_Table[]={

57,49,41,33,25,17,9,

1,58,50,42,34,26,18,

10,2,59,51,43,35,27,

19,11,3,60,52,44,36,

63,55,47,39,31,23,15,

7,62,54,46,38,30,22,

14,6,61,53,45,37,29,

21,13,5,28,20,12,4

};

//设置全局变量，16轮密钥

boolkey[16][48]={{0}};

voidByteToBit（bool*Out,char*In,intbits）//字节到位转换函数

{

inti;

for（i=0;i

Out[i]=（In[i/8]>>（i%8））&1;

}

voidBitToByte（char*Out,bool*In,intbits）//位到字节转换函数

{

inti;

for（i=0;i

Out[i]=0;

for（i=0;i

Out[i/8]|=In[i]<<（i%8）;

}

voidXor（bool*InA,constbool*InB,intlength）//按位异或

{

for（inti=0;i

InA[i]^=InB[i];

}

voidkeyfc（char*In）//密钥生成函数

{

inti,j=0,mov,k,m;

bool*key0=newbool[56];

bool*keyin=newbool[64];

booltemp;

ByteToBit（keyin,In,64）;//字节到位的转换

for（i=0;i<56;i++）//密钥压缩为56位

key0[i]=keyin[KeyRar_Table[i]-1];

for（i=0;i<16;i++）//16轮密钥产生

{

if（i==0||i==1||i==8||i==15）

mov=1;

else

mov=2;

for（k=0;k

{

for（m=0;m<8;m++）

{

temp=key0[m*7];

for（j=m*7;j

key0[j]=key0[j+1];

key0[m*7+6]=temp;

}

temp=key0[0];

for（m=0;m<27;m++）

key0[m]=key0[m+1];

key0[27]=temp;

temp=key0[28];

for（m=28;m<55;m++）

key0[m]=key0[m+1];

key0[55]=temp;

}

for（j=0;j<48;j++）//压缩置换并储存

key[i][j]=key0[Rar_Table[j]-1];

}

delete[]key0;

delete[]keyin;

}

voidDES（charOut[8],charIn[8],boolType）//加密核心程序,Type=0时加密，反之解密

{

bool*MW=newbool[64];

bool*tmp=newbool[32];

bool*PMW=newbool[64];

bool*kzmw=newbool[48];

bool*keytem=newbool[48];

bool*ss=newbool[32];

inthang,lie,i;

ByteToBit（PMW,In,64）;

for（intj=0;j<64;j++）

{

MW[j]=PMW[IP_Table[j]-1];//初始置换

}

bool*Li=&MW[0],*Ri=&MW[32];

for（i=0;i<48;i++）//右明文扩展置换

kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];

if（Type==0）//DES加密过程

{

for（intlun=0;lun<16;lun++）

{

for（i=0;i<32;i++）

ss[i]=Ri[i];

for（i=0;i<48;i++）//右明文扩展置换

kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];

for（i=0;i<48;i++）

keytem[i]=key[lun][i];

Xor（kzmw,keytem,48）;

/*S盒置换*/

for（i=0;i<8;i++）

{

hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];

lie=kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3]*2+kzmw[i*6+4];

tmp[i*4+3]=S_Box[i][（hang+1）*16+lie]%2;

tmp[i*4+2]=（S_Box[i][（hang+1）*16+lie]/2）%2;

tmp[i*4+1]=（S_Box[i][（hang+1）*16+lie]/4）%2;

tmp[i*4]=（S_Box[i][（hang+1）*16+lie]/8）%2;

}

for（i=0;i<32;i++）//P置换

Ri[i]=tmp[P_Table[i]-1];

Xor（Ri,Li,32）;//异或

for（i=0;i<32;i++）//交换左右明文

{

Li[i]=ss[i];

}

}

for（i=0;i<32;i++）

{

tmp[i]=Li[i];

Li[i]=Ri[i];

Ri[i]=tmp[i];

}

for（i=0;i<64;i++）

PMW[i]=MW[Final_Table[i]-1];

BitToByte（Out,PMW,64）;//位到字节的转换

}

else//DES解密过程

{

for（intlun=15;lun>=0;lun--）

{

for（i=0;i<32;i++）

ss[i]=Ri[i];

for（i=0;i<48;i++）//右明文扩展置换

kzmw[i]=Ri[Exp_Table[i]-1];

for（i=0;i<48;i++）

keytem[i]=key[lun][i];

Xor（kzmw,keytem,48）;

/*S盒置换*/

for（i=0;i<8;i++）

{

hang=kzmw[i*6]*2+kzmw[i*6+5];

lie=kzmw[i*6+1]*8+kzmw[i*6+2]*4+kzmw[i*6+3]*2+kzmw[i*6+4];

tmp[i*4+3]=S_Box[i][（hang+1）*16+lie]%2;

tmp[i*4+2]=（S_Box[i][（hang+1）*16+lie]/2）%2;

tmp[i*4+1]=（S_Box[i][（hang+1）*16+lie]/4）%2;

tmp[i*4]=（S_Box[i][（hang+1）*16+lie]/8）%2;

}

for（i=0;i<32;i++）//P置换

Ri[i]=tmp[P_Table[i]-1];

Xor（Ri,Li,32）;//异或

for（i=0;i<32;i++）//交换左右明文

{

Li[i]=ss[i];

}

}

for（i=0;i<32;i++）

{

tmp[i]=Li[i];

Li[i]=Ri[i];

Ri[i]=tmp[i];

}

for（i=0;i<64;i++）

PMW[i]=MW[Final_Table[i]-1];

BitToByte（Out,PMW,64）;//位到字节的转换

}

delete[]MW;

delete[]tmp;

delete[]PMW;

delete[]kzmw;

delete[]keytem;

delete[]ss;

}

boolRunDes（char*Out,char*In,intdatalength,char*Key,boolType）//加密运行函数，判断输入以及对输入文本8字节分割

{

if（!

（Out&&In&&Key&&（datalength=（datalength+7）&0xfffffff8）））

returnfalse;

keyfc（Key）;

for（inti=0,j=datalength%8;i

DES（Out,In,Type）;

returntrue;

}

intmain（）

{

char*Ki=newchar[8];

charEnter[]="ThisisthetestofDES!

";

char*Print=newchar[200];

intlen=sizeof（Enter）;

inti_mf;

cout<<"请输入密钥（8位）：

"<<"\n";

for（i_mf=0;i_mf<8;i_mf++）

cin>>Ki[i_mf];

cout<<"\n";

RunDes（Print,Enter,len,Ki,0）;//加密

cout<<"----加密前----"<<"\n";

for（i_mf=0;i_mf

cout<

cout<<"\n\n";

cout<<"----加密后----"<<"\n";

for（i_mf=0;i_mf

cout<

cout<<"\n\n";

//此处进行不同密钥输入测试

cout<<"请输入密钥（8位）：

"<<"\n";

for（i_mf=0;i_mf<8;i_mf++）

cin>>Ki[i_mf];

cout<<"\n";

RunDes（Enter,Print,len,Ki,1）;//解密

cout<<"----解密后----"<<"\n";

for（i_mf=0;i_mf

cout<

cout<

delete[]Ki;

delete[]Print;

return0;

}

二、程序编译、运行结果图：

三、程序总体框架图：

四、程序实现流程图：

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