DES算法及其C语言实现-Read.DOC

DES算法及其C语言实现 ------信息安全基础结业论文 老师：姚宏 学生：程伟 学号：192022-04 2004年5月5日 DES算法及其C语言实现 摘要： DES是对称加密算法中最重要的算法之一它同时也是ISO的数据加密标准。本文介绍了DES算法的原理，并给出了在C语言环境下实现的源代码。 关键字：DES算法，加密，解密，明文，密文，密钥，C语言。 Abstract ： DES is of the most significant in the Symmetric Encryption algorithm , and it also is the criterion of data encryption of ISO 。The original was introduced the DESs algorithm rule ，and also gives out ehe C language source code。 Keyword ：DESs algorithm ，Encipher ，Declassification ，Original code ，Ciphertext ，Key ，Cs language 。 正文： 20世纪70年代以来，不仅政府机构，而且工业界、商业界，甚至个人对计算机数据的必威体育官网网址性要求越来越迫切。美国国家标准局（NBS）于1977年公布了一个由IBM公司研制的一种加密算法，并且确定为非机要部门使用的数据加密标准，简称DES（Data Encrypton Standard）.自公布之日起，DES算法作为国际上商用必威体育官网网址通信和计算机通信最常用的算法，一直活跃在国际必威体育官网网址通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。 现将DES算法简单介绍一下，并给出实现DES算法的C程序源代码。 DES使用64位密钥（有效位数为56位，另8位为校验位），对二进制数据进行加密。由于加、解密算法是公开的，所以这个密钥至关重要，信息的必威体育官网网址强度取决于密钥的必威体育官网网址程度。DES的加、解密使用同一个密钥，是一种对称密码体制。 DES算法由加密，解密和子密钥的生成3部分组成。 一：加密 加密过程如 图一 所示：在图中，输入的明文是64位数据。首先经过初始置换IP后把其左半部分1至32位记为L0，右半部分33至64位记为R0，即生成了置换后的输入。然后把R0与密钥发生器产生的密钥K1进行f运算，结果记为f(R0，K1)，再与L0进行异或运算得L0f(R0，K1)。把R0记为L1放在左边，而把L0f(R0，K1)记为R1放在右边，从而完成了第一次迭代运算。在此基础上，重复上述的迭代过程，一直迭代至第16次，所得的第16次迭代结果左右不进行交换，即L15f(R15，K16)记为R16放在左边，R15记为L16放在右边，成为预输出，最后经过初始置换的逆变换IP^-1运算后即得密文。 下面详细介绍DES加密算法的基本运算。 【Ⅰ】DES的初始置换IP与初始置换的逆变换IP^-1 待加密的明文串data是64位，经过初始置换IP,得到数据串dataip。如下表一为初始置换IP表 IP 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 表一 初始置换IP表 图一 DES加密过程 由上表经初始置换IP后的输出串 dataip 要把原输入串data的第58为作为它的第1位，原输入串data的第50为作为它的第2位，……，原原输入串data的第7为作为它的最后一位。 dataip=IP(data) 下面给出C程序代码： Static int inip[64]= //初始置换IP数组定义 { 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 }; int data[65]