2023學(xué)年完整公開課版DES加密算法

DES加密算法目錄簡(jiǎn)介算法描述2算法整體流程簡(jiǎn)介3

DES(DataEncryptionStandard)是目前最為流行的加密算法之一。DES是對(duì)稱的，也就是說它使用同一個(gè)密鑰來加密和解密數(shù)據(jù)。DES還是一種分組加密算法，該算法每次處理固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段，稱之為分組。DES分組的大小是64位，如果加密的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不是64位的倍數(shù)，可以按照某種具體的規(guī)則來填充位。4

從本質(zhì)上來說，DES的安全性依賴于虛假表象，從密碼學(xué)的術(shù)語來講就是依賴于“混亂和擴(kuò)散”的原則。混亂的目的是為隱藏任何明文同密文、或者密鑰之間的關(guān)系，而擴(kuò)散的目的是使明文中的有效位和密鑰一起組成盡可能多的密文。兩者結(jié)合到一起就使得安全性變得相對(duì)較高。DES算法具體通過對(duì)明文進(jìn)行一系列的排列和替換操作來將其加密。5

過程的關(guān)鍵就是從給定的初始密鑰中得到16個(gè)子密鑰的函數(shù)。要加密一組明文，每個(gè)子密鑰按照順序（1-16）以一系列的位操作施加于數(shù)據(jù)上，每個(gè)子密鑰一次，一共重復(fù)16次。每一次迭代稱之為一輪。要對(duì)密文進(jìn)行解密可以采用同樣的步驟，只是子密鑰是按照逆向的順序（16-1）對(duì)密文進(jìn)行處理。實(shí)現(xiàn)DES算法，主要采用C語言進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，C語言是一個(gè)很古老的語言，但至今在程序中，頻繁被使用，有它自己的優(yōu)勢(shì)。6算法整體流程 DES算法過程，整體可分成三個(gè)模塊，這三個(gè)模塊，并不是相互獨(dú)立，而是相互雜糅在一起。但是密鑰的生成并不需要外在條件，因此首先實(shí)現(xiàn)16個(gè)字密鑰的生成。在對(duì)明文加密過程中，有一個(gè)16輪迭代加密，而每論迭代加密都需要經(jīng)過幾個(gè)相同的函數(shù)使得明文與密文相結(jié)合，以及明文的發(fā)散混淆處理。所以把相同處理函數(shù)抽取出啦，形成一個(gè)新的模塊f。整體流程如圖所示781.輸入64位明文數(shù)據(jù)，并進(jìn)行初始置換IP。2.在初始置換IP后，明文數(shù)據(jù)再被分為左右兩部分，每部分32位，以L0，R0表示。3.在秘鑰的控制下，經(jīng)過16輪運(yùn)算(f)。4.16輪后，左、右兩部分交換，并連接再一起，再進(jìn)行逆置換。5.輸出64位密文。算法描述9 DES算法的密鑰是64位，其中實(shí)際用到了56位，第8,16,24,32,40,48,56,64位留作奇偶校驗(yàn)。在加解密的時(shí)候，該算法將數(shù)據(jù)以6