📄 des算法实现过程分析.htm
字号:
<html><head><title>DES算法实现过程分析</title><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"><meta http-equiv="Content-Type"content="text/html; charset=gb_2312-80"></head><body background="../../images/background.jpg"><p>DES算法实现过程分析<br> <br> <i>发布日期: 1999-12-23 </i><br></p><hr><p><br> 1. 处理密钥:<br> 1.1 从用户处获得64位密钥.(每第8位为校验位,为使密钥有正确的奇偶校验,每个<br> 密钥要有奇<br> 数个”1”位.(本文如未特指，均指二进制位)<br> 1.2 具体过程:<br> 1.2.1 对密钥实施变换,使得变换以后的密钥的各个位与原密钥位对应关系如下<br> 表所示:<br> 表一为忽略校验位以后情况<br> <br> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 <br> 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 <br> 25 26 27 28<br> 57 49 41 33 25 17 9 1 58 50 42 34 <br> 26 18 10 2 59 51 43 35 27 19 11 3 <br> 60 52 44 36<br> 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 <br> 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 <br> 53 54 55 56<br> 63 55 47 39 31 23 15 7 62 54 46 38 <br> 30 22 14 6 61 53 45 37 29 21 13 5 <br> 28 20 12 4<br> <br> 1.2.2 把变换后的密钥等分成两部分,前28位记为C[0], 后28位记为D[0].<br> 1.2.3 计算子密钥(共16个)， 从i=1开始。<br> 1.2.3.1 分别对C[i-1],D[i-1]作循环左移来生成C[i],D[i].(共16次)。每次循环<br> 左移位数<br> 如下表所示：<br> <br> 循环次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 <br> 13 14 15 16<br> 左移位数 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 <br> 2 2 2 1<br> <br> 1.2.3.2 串联C[i],D[i]，得到一个56位数，然后对此数作如下变换以产生48位子<br> 密钥K[i]。<br> 变换过程如下：<br> <br> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 <br> 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24<br> 14 17 11 24 1 5 3 28 15 6 21 10 <br> 23 19 12 4 26 8 16 7 27 20 13 2<br> 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 <br> 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48<br> 41 52 31 37 47 55 30 40 51 45 33 48 <br> 44 49 39 56 34 53 46 42 50 36 29 32<br> <br> 1.2.3.3 按以上方法计算出16个子密钥。<br> <br> <br> 2．对64位数据块的处理：<br> 2．1 把数据分成64位的数据块，不够64位的以适当的方式填补。<br> 2．2对数据块作变换。<br> <br> bit goes to bit bit goes to bit<br> 58 1 57 33<br> 50 2 49 34<br> 42 3 41 35<br> 34 4 33 36<br> 26 5 25 37<br> 18 6 17 38<br> 10 7 9 39<br> 2 8 1 40<br> 60 9 59 41<br> 52 10 51 42<br> 44 11 43 43<br> 36 12 35 44<br> 28 13 27 45<br> 20 14 19 46<br> 12 15 11 47<br> 4 16 3 48<br> 62 17 61 49<br> 54 18 53 50<br> 46 19 45 51<br> 38 20 37 52<br> 30 21 29 53<br> 22 22 21 54<br> 14 23 13 55<br> 6 24 5 56<br> 64 25 63 57<br> 56 26 55 58<br> 48 27 47 59<br> 40 28 39 60<br> 32 29 31 61<br> 24 30 23 62<br> 16 31 15 63<br> 8 32 7 64 <br> <br> 2．3 将变换后的数据块等分成前后两部分，前32位记为L[0],后32位记为R[0]。<br> 2．4 用16个子密钥对数据加密。<br> 2．4．1 根据下面的扩冲函数E，扩展32位的成48位<br> <br> bit goes to bit bit goes to bit bit goes to bit bit <br> goes to bit<br> 32 1 8 13 16 25 24 <br> 37<br> 1 2 9 14 17 26 25 <br> 38<br> 2 3 10 15 18 27 26 <br> 39<br> 3 4 11 16 19 28 27 <br> 40<br> 4 5 12 17 20 29 28 <br> 41<br> 5 6 13 18 21 30 29 <br> 42<br> 4 7 12 19 20 31 28 <br> 43<br> 5 8 13 20 21 32 29 <br> 44<br> 6 9 14 21 22 33 30 <br> 45<br> 7 10 15 22 23 34 31 <br> 46<br> 8 11 16 23 24 35 32 <br> 47<br> 9 12 17 24 25 36 1 <br> 48<br> <br> 2．4．2 用E{R[i-1]}与K[i]作异或运算。<br> 2．4．3 把所得的48位数分成8个6位数。1-6位为B[1]，7-12位为B[2],……43-48<br> 位为B[8]。<br> 2．4．4 用S密箱里的值替换B[j]。从j=1开始。S密箱里的值为4位数，共8个S密箱<br> <br> 2．4．4．1 取出B[j]的第1和第6位串联起来成一个2位数，记为m.。m即是S密箱里<br> 用来替换<br> B[j]的数所在的列数。<br> 2．4．4．2 取出B[j]的第2至第5位串联起来成一个4位数，记为n。n即是S密箱里<br> 用来替换<br> B[j]的数所在的行数。<br> 2．4．4．3 用S密箱里的值S[j][ m][ n]替换B[j]。8个S密箱如下所示：<br> <br> --------<br> S-BOXES1<br> <br> Binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ Dec 0 1 2 3<br> 0000 0 14 0 4 15<br> 0001 1 4 15 1 12<br> 0010 2 13 7 14 8<br> 0011 3 1 4 8 2<br> 0100 4 2 14 13 4<br> 0101 5 15 2 6 9<br> 0110 6 11 13 2 1<br> 0111 7 8 1 11 7<br> 1000 8 3 10 15 5<br> 1001 9 10 6 12 11<br> 1010 10 6 12 9 3<br> 1011 11 12 11 7 14<br> 1100 12 5 9 3 10<br> 1101 13 9 5 10 0<br> 1110 14 0 3 5 6<br> 1111 15 7 8 0 13<br> <br> --------<br> S-BOXES2<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 15 3 0 13<br> 0001 1 1 13 14 8<br> 0010 2 8 4 7 10<br> 0011 3 14 7 11 1<br> 0100 4 6 15 10 3<br> 0101 5 11 2 4 15<br> 0110 6 3 8 13 4<br> 0111 7 4 14 1 2<br> 1000 8 9 12 5 11<br> 1001 9 7 0 8 6<br> 1010 10 2 1 12 7<br> 1011 11 13 10 6 12<br> 1100 12 12 6 9 0<br> 1101 13 0 9 3 5<br> 1110 14 5 11 2 14<br> 1111 15 10 5 15 9<br> <br> --------<br> S-BOXES3<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 10 13 13 1<br> 0001 1 0 7 6 10<br> 0010 2 9 0 4 13<br> 0011 3 14 9 9 0<br> 0100 4 6 3 8 6<br> 0101 5 3 4 15 9<br> 0110 6 15 6 3 8<br> 0111 7 5 10 0 7<br> 1000 8 1 2 11 4<br> 1001 9 13 8 1 15<br> 1010 10 12 5 2 14<br> 1011 11 7 14 12 3<br> 1100 12 11 12 5 11<br> 1101 13 4 11 10 5<br> 1110 14 2 15 14 2<br> 1111 15 8 1 7 12<br> <br> --------<br> S-BOXES4<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 7 13 10 3<br> 0001 1 13 8 6 15<br> 0010 2 14 11 9 0<br> 0011 3 3 5 0 6<br> 0100 4 0 6 12 10<br> 0101 5 6 15 11 1<br> 0110 6 9 0 7 13<br> 0111 7 10 3 13 8<br> 1000 8 1 4 15 9<br> 1001 9 2 7 1 4<br> 1010 10 8 2 3 5<br> 1011 11 5 12 14 11<br> 1100 12 11 1 5 12<br> 1101 13 12 10 2 7<br> 1110 14 4 14 8 2<br> 1111 15 15 9 4 14<br> <br> --------<br> S-BOXES5<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 2 14 4 11<br> 0001 1 12 11 2 8<br> 0010 2 4 2 1 12<br> 0011 3 1 12 11 7<br> 0100 4 7 4 10 1<br> 0101 5 10 7 13 14<br> 0110 6 11 13 7 2<br> 0111 7 6 1 8 13<br> 1000 8 8 5 15 6<br> 1001 9 5 0 9 15<br> 1010 10 3 15 12 0<br> 1011 11 15 10 5 9<br> 1100 12 13 3 6 10<br> 1101 13 0 9 3 4<br> 1110 14 14 8 0 5<br> 1111 15 9 6 14 3<br> <br> --------<br> S-BOXES6<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 12 10 9 4<br> 0001 1 1 15 14 3<br> 0010 2 10 4 15 2<br> 0011 3 15 2 5 12<br> 0100 4 9 7 2 9<br> 0101 5 2 12 8 5<br> 0110 6 6 9 12 15<br> 0111 7 8 5 3 10<br> 1000 8 0 6 7 11<br> 1001 9 13 1 0 14<br> 1010 10 3 13 4 1<br> 1011 11 4 14 10 7<br> 1100 12 14 0 1 6<br> 1101 13 7 11 13 0<br> 1110 14 5 3 11 8<br> 1111 15 11 8 6 13<br> <br> --------<br> S-BOXES7<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 4 13 1 6<br> 0001 1 11 0 4 11<br> 0010 2 2 11 11 13<br> 0011 3 14 7 13 8<br> 0100 4 15 4 12 1<br> 0101 5 0 9 3 4<br> 0110 6 8 1 7 10<br> 0111 7 13 10 14 7<br> 1000 8 3 14 10 9<br> 1001 9 12 3 15 5<br> 1010 10 9 5 6 0<br> 1011 11 7 12 8 15<br> 1100 12 5 2 0 14<br> 1101 13 10 15 5 2<br> 1110 14 6 8 9 3<br> 1111 15 1 6 2 12<br> <br> --------<br> S-BOXES8<br> <br> binary d1d6 => 00 01 10 11<br> \/ d2..d5 \/ dec 0 1 2 3<br> 0000 0 13 1 7 2<br> 0001 1 2 15 11 1<br> 0010 2 8 13 4 14<br> 0011 3 4 8 1 7<br> 0100 4 6 10 9 4<br> 0101 5 15 3 12 10<br> 0110 6 11 7 14 8<br> 0111 7 1 4 2 13<br> 1000 8 10 12 0 15<br> 1001 9 9 5 6 12<br> 1010 10 3 6 10 9<br> 1011 11 14 11 13 0<br> 1100 12 5 0 15 3<br> 1101 13 0 14 3 5<br> 1110 14 12 9 5 6<br> 1111 15 7 2 8 11<br> <br> 2．4．4．4 返回2．4．4．1直至8个数据块都被替换。<br> 2．4．5 把B[1]至B[8] 顺序串联起来得到一个32位数。对这个数做如下变换：<br> <br> bit goes to bit bit goes to bit<br> 16 1 2 17<br> 7 2 8 18<br> 20 3 24 19<br> 21 4 14 20<br> 29 5 32 21<br> 12 6 27 22<br> 28 7 3 23<br> 17 8 9 24<br> 1 9 19 25<br> 15 10 13 26<br> 23 11 30 27<br> 26 12 6 28<br> 5 13 22 29<br> 18 14 11 30<br> 31 15 4 31<br> 10 16 25 32<br> <br> 2．4．6 把得到的结果与L[i-1]作异或运算。把计算结果賦给R[i]。<br> 2．4．7 把R[i-1]的值賦给L[i]。<br> 2．4．8 从2．4．1循环执行，直到K[16]也被用到。<br> 2．5 把R[16]和L[16] 顺序串联起来得到一个64位数。对这个数实施2．2变换的逆<br> 变换。<br> <br> 以上就是DES算法如何加密一段64位数据块。解密时用同样的过程，只需把16<br> 个子密钥的<br> 顺续颠倒过来，应用的顺序为K[16]，K[15]，K[14]，。。。。K[1]。<br></p></body></html>
<html></html>⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -