DES算法的加密解密过程和原理.docVIP

深圳大学计算机科学与技术 2007130040 深圳大学考试答题纸 (以论文、报告等形式考核专用)二○○ ～二○○ 学年度第 学期 课程编号2315201802课程名称信息安全技术主讲教师闫巧评分学 号2007130040姓名郭一锋专业年级计算机科学与技术1班教师评语：题目：DES算法的加密解密过程和原理DES算法虽然已经渐渐的步出了人们的视野，但其可靠地安全性还是使其在我们的生活中发挥着他的余温，这个学期有幸选修了老师的信息安全技术，对计算机的安全技术方向有了一个全方位的大概了解，对与各种算法，由于本身实力不足，所以选择了难度中等的DES算法作为期末的作业，作业中将分几块讨论这个算法。从原理到自己所编算法中的主要部分进行详解。 一共分为???部分： 算法思想 算法原理描述 算法实现步骤（DES主算法（数据结构以及重要函数解析）和MFC实现部分（MFC按钮函数解析））。 Des算法的完整C代码（直接复制不能通过，能通过的在压缩包里，这里只是DES算法步骤的源代码）。 心得体会。 其中第一部分的算法思想和第二部分的算法原理整理取材于网上以及《密码学-c程序讲解》，而第三部分算法实现步骤、第四部分C源代码（网上上交的压缩版里有完整的源代码（包括MFC实现部分），这里只是列出了实现DES算法的代码）、第五部分心得体会由本人完成。 算法思想 对称分组密码设计思想的设计绝大部分是基于Feistel 结构的，DES就是一种典型的Feistel结构。Feistel网络结构是由Horst Feistel在Lucifer分组密码的设计中首先提出的，Feistel网络的基本元素是F函数：一种非线性、通常不可逆的、基于密匙的映射。Feistel结构最大的优点是容易保证加解密相似，这一点在实现中尤为重要，而SP网络比较难做到这一点，但是SP网络的扩散特性比较好。 Feistel结构使用乘积密码的概念来逼近单代密码，乘积密码是指依次使用两个或者两个以上的基本密码，所得结果的密码强度将强于单个密码的强度，本质是开发一个分组密码。对称分组密码是满足混淆和扩散原则，每一个分组密码都是明文到密文组的变换，另一方面，混淆则是尽可能事密文和加密密匙之间的统计关系更加复杂，以阻止攻击者拥有一些密文的统计特性，而恰好 Feistel密码结构就同时拥有对称结构在实际应用中的实用性，还要密码结构所需要的安全强度，其加密算法的输入是2t位的明文和密匙K，明文被分成两部分，L0和R0，两部分经过n轮迭代后变成密码文组，第i轮迭代输入Li-1和Ri-1来自上一轮的迭代输出，每轮迭代都是相同的结构，只是输入的K不同。代换作用在数据的左半部分，它通过用论函数f作用数据的右半部分，与左半部分数据进行异或来完成。 DES综合运用了置换，代换，移位多种密码技术，是一种乘积密码。在算法结构上采用迭代结构，从而使其结构清晰，调理清楚，算法为对合运算，便于实现，运行速度快。DES使用了初始置换IP和IP-1各一次（相应的置换看算法描述图表）置换P16次，安排使用这3个置换的目的是把数据彻底打乱重排。选择置换E一方面把数据打乱重排，另一方面把32位输入扩展为48位，算法中除了S-盒是非线性变换外，其余变换均为显示变换，所以必威体育官网网址的关键是选择S-盒。符合以下3条准则： 1、一个S-盒而言，没有任何线性方程式等价于此S-盒的输出输入关系，即是S-盒是非线性函数。 2、s-盒的任何一位输入，都会导致两位以上的输出改变，即满足雪崩效应。 3、定某一个位的输入时，S-盒的4个出位之间，其中0和1的个数之差小。这个准的本质是数据压缩，把四位输入压缩为4位输出。选择S-盒函数的输入中任意改变数位，其输出至少变化两位。因为算法中使用了16次迭代，大大提高了必威体育官网网址性。 算法原理描述 1.1 密钥生成1.1.1 取得密钥从用户处取得一个64位(本文如未特指，均指二进制位))长的密码key ,去除64位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作为有效输入密钥.1.1.2 等分密钥表1. 5749413325179158504234261810259514335271911360504436表2. 6555473931231576254463830221466153453729211352820124把在1.1.1步中生成的56位输入密钥分成均等的A,B两部分,每部分为28位,参照表