摘要：DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制，又被稱為美國數(shù)據(jù)加密標準，是1972年美國IBM公司研制的對稱密碼體制加密算法。明文按64位進行分組，密鑰長64位，密鑰事實上是56位參與DES運算。它將64位輸入經過一系列變換得到64位的輸出。下面我們來看看c語言實現(xiàn)des加密算法詳細過程。

　　一、DES加密機制

　　圖1表明了DES加密的整個機制。對任意加密方案，總有兩個輸入：明文和密鑰。DES的明文長為64位，密鑰長為56位。

　　從圖1的左半部分，可見明文的處理經過三個階段。首先，64位的明文經過初始置換（）而重新排列。然后進行16輪相同函數(shù)的作用（又稱迭代 ），每輪都進行置換和替代的操作。這16輪迭代操作可以視為一個函數(shù)，其輸入包括64位明文和16個輪密鑰（圖1中的K1等，詳細見下文），其輸出為64位比特流（即為最后一輪迭代輸出）。該輸出左半部分（左32位）和右半部分（右32位）互換（即圖中32位互換）產生預輸出。最后該預輸出再通過一個初始置換（）互逆的置換（，又稱逆初始置換 ）的作用產生64位的密文。

　　圖1的右半部分給出了使用56位密鑰的過程。密鑰經過初始置換（即圖中置換選擇1）后，經過循環(huán)左移和置換（即圖中 置換選擇2 ）分別得到子密鑰用于每輪的迭代（又稱輪密鑰 ）。每輪的置換函數(shù)（置換選擇2）都一樣，但是由于密鑰的循環(huán)位移使得輪密鑰互不相同。

　　圖2給出了一輪變換的內部結構。首先，左半部分，64位中間數(shù)據(jù)的左右兩部分作為獨立的32位數(shù)據(jù)，分別記為L和R。在經典的Feistel密碼中，每輪變換的整個過程可以寫為下面公式：

?

　　輪密鑰Ki長度為48位，R是32位。首先將R拓展成48位，其中有16位是重復的。這48位與Ki異或，所得結果再用一個代替函數(shù)作用產生32位輸出，再用一個置換表置換后輸出。

　　二、C語言實現(xiàn)DES加解密算法

　　計算程序執(zhí)行10萬次需要的時間：

　　總共需要175秒

　　加解密一次的時間小于：0.00175秒

　　純計算加解密的時間會更短

　　

　　去除IO操作后的時間

　　也就是說加解密一次的時間為0.07毫秒

　　

　　 main2.c

　　驗證算法的正確性和雪崩現(xiàn)象

　　1.

　　明文：12345678

　　密鑰：12345678

　　密文：6E15D7EC4F9D4A06

　　

　　2.修改一位明文

　　明文：12345679

　　密鑰：12345678

　　密文：48598F155CB7C5C9

　　

　　3.修改一位密鑰

　　明文：12345678

　　密鑰：12345679

　　密文：02AB45B02D446190

　　

　　-main.c

　　1 /*-------------------------------------------------------

　　2 Data Encryption Standard 56位密鑰加密64位數(shù)據(jù) 3 --------------------------------------------------------*/

　　4 #include 《stdlib.h》

　　5 #include 《stdio.h》

　　6 #include “bool.h” // 位處理

　　7 #include “tables.h”

　　8

　　9 void BitsCopy（bool *DatOut，bool *DatIn，int Len）; // 數(shù)組復制

　　10

　　11 void ByteToBit（bool *DatOut，char *DatIn，int Num）; // 字節(jié)到位

　　12 void BitToByte（char *DatOut，bool *DatIn，int Num）; // 位到字節(jié)

　　13

　　14 void BitToHex（char *DatOut，bool *DatIn，int Num）; // 二進制到十六進制 64位 to 4*16字符

　　15 void HexToBit（bool *DatOut，char *DatIn，int Num）; // 十六進制到二進制

　　16

　　17 void TablePermute（bool *DatOut，bool *DatIn，const char *Table，int Num）; // 位表置換函數(shù)

　　18 void LoopMove（bool *DatIn，int Len，int Num）; // 循環(huán)左移 Len長度 Num移動位數(shù)

　　19 void Xor（bool *DatA，bool *DatB，int Num）; // 異或函數(shù)

　　20

　　21 void S_Change（bool DatOut［32］，bool DatIn［48］）; // S盒變換

　　22 void F_Change（bool DatIn［32］，bool DatKi［48］）; // F函數(shù)

　　23

　　24 void SetKey（char KeyIn［8］）; // 設置密鑰

　　25 void PlayDes（char MesOut［8］，char MesIn［8］）; // 執(zhí)行DES加密

　　26 void KickDes（char MesOut［8］，char MesIn［8］）; // 執(zhí)行DES解密

　　27

　　28

　　29

　　30 int main（）

　　31 {

　　32 int i=0;

　　33 char MesHex［16］={0}; // 16個字符數(shù)組用于存放 64位16進制的密文

　　34 char MyKey［8］={0}; // 初始密鑰 8字節(jié)*8

　　35 char YourKey［8］={0}; // 輸入的解密密鑰 8字節(jié)*8

　　36 char MyMessage［8］={0}; // 初始明文

　　37

　　38 /*-----------------------------------------------*/

　　39

　　40 printf（“Welcome！ Please input your Message（64 bit）： ”）;

　　41 gets（MyMessage）; // 明文

　　42 printf（“Please input your Secret Key： ”）;

　　43 gets（MyKey）; // 密鑰

　　44

　　45 while（MyKey［i］！=‘

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