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网络安全实验报告 DES 加密解密实验 姓名： 杨阳 学号： 报告日期： 2017.6.9 东南大学计算机科学与工程学院 School of Computer Science Engineering Southeast University 目录 一、实验内容2 二、实验环境2 三、实验原理2 1. DES加密2 2. DES 解密5 四、程序实现5 1. 存储置换表的取值5 2. 生成子密钥8 3. 实现F 函数9 4. DES 加密 10 5. 测试代码 11 五、程序运行初值及结果 14 六、实验体会 14 .1. 一、实验内容 通过编码实现DES 算法，深入掌握算法的加密原理，并利用C++语言实现该算法。 二、实验环境 操作系统：WIN10 家庭中文版 开发工具：Visual Studio 2015 开发语言：C++ 三、实验原理 1. DES 加密 DES 加密流程如下： .2. 对于任意长度的明文，DES 首先对其进行分组，使得每一组的长度为 64 位，然后分别 对每个64 位的明文分组进行加密。在分组过程中，对大于64 位的明文只要按每64 位一组 进行切割，而对小于64 位的明文只要在后面补“0”即可。 对于每个64 位长度的明文分组的加密过程如下： 1）初始置换IP：输入分组按照初始置换表重排次序，进行初始置换。 2）16 轮循环：DES 对经过初始置换的64 位明文进行 16 轮类似的子加密过程。每一轮 的子加密过程要经过DES 的f 函数，其每轮的加密过程如下： ①将64 位明文在中间分开，划分为2 部分，每部分32 位，左半部分记为L，右半部分 记为R，以下的操作都是对右半部分数据进行的。 ②E 盒扩展置换：扩展置换将32 位的输入数据根据扩展置换表扩展成为48 位的输出数 据。 ③异或运算：将48 位的明文数据与48 位的子密钥进行异或运算 .3. ④S 盒压缩置换：S 盒置换是非线性的，48 位输入数据根据S 盒置换表置换成为32 位 输出数据。将48 位的输入分成8 组，每组6 位，分别进入8 个S 盒，输入的6 位中的第一 位和第六位表示行数，中间四位表示列数，找到s 盒中对应的数值。该步骤为DES 算法中最 核心的内容，在DES 中，只有S 盒置换是非线性的，它比DES 中其他任何一步都提供更好的 安全性。 ⑤P 盒置换：S 盒置换后的32 位输出数据根据直接置换表进行直接置换。P 置换的目的 是提供雪崩效应，明文或密钥的一点小的变动都引起密文的较大变化。 ⑥经过P 盒直接置换的 32 位输出数据与本轮的 L 部分进行异或操作，结果作为下 一 轮子加密过程的R 部分。本轮的R 部分直接作为下一轮子加密过程的L 部分。然后进入下一 轮子加密过程，直到16轮全部完成。 3）终结置换IP-1：按照终结置换表进行终结置换，64 位输出就是密文。 其中，在每一轮的子加密过程中，48 位的明文数据要与 48 位的子密钥进行异或运算。 子密钥的产生过程如下： 1对输入的密钥经过PC1 置换输出56 位数据，划分为2 部分，每部分28 位，左半部 分记为C，右半部分记为D。 2循环左移：根据循环左移表对C 和D 进行循环左移。 3将C 和D 部分合并成为56 位的数据。合并后的数据