📄 利用汇编语言实现des加密算法.htm
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href="http://jdshj.bokee.com/index.html">双蕉***的资料库&blog</A></H1></DIV>
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href="http://jdshj.bokee.com/4158652.html">摘抄： DES加密算法(des.h文件)</A></DIV>
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<H2 class=diaryTitle>摘抄：
利用汇编语言实现DES加密算法</H2>
<P>利用汇编语言实现DES加密算法<BR><BR><BR> 摘要：DES算法是一种数据加密算法。自从1977年公布以来，一直是国际上的商用保密通信和计算机通信的最常用的加密标准。DES算法的实现一般用高级语言。<BR><BR> 关键词：加密算法 DES 汇编语言<BR><BR>
目前在金融界及非金融界的保密通信中，越来越多地用到了DES算法。DES（Data Encryption Standard）即数据加密算法，是
IBM公司于 1977年研究成功并公开发表的。随着我国三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC卡)中被广泛应用，以此来实现关键数据的保密。如信用卡持卡人的PIN的加密传输、IC卡与POS间的双向认证、金融交易中的密码键盘等，均用到DES算法。由于密码键盘不可能使用高级语言，所以用汇编语言实现DES就非常实用。<BR><BR>1 DES算法的简单原理<BR><BR> DES是一种分组密码。假定明文m是由0和1组成的长度为64位的符号串，密钥k也是64位的0、1符号串。<BR><BR> 设：M=m1m2m3…m64<BR><BR> K=k1k2k3…k64<BR><BR> 加密过程可表达如下：<BR><BR> DES(m)=IP-1·T16·T15…T2·T1·IP(m)<BR><BR> 其中：IP(m)是初始置换，IP-1是逆置换，T16~T1是16次迭代。<BR><BR> （1）初始置换IP<BR><BR> 功能是把输入的明文m按位重新组合，并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位，其置换规则如下：<BR><BR>58，50，42，34，26，18，10，2，<BR><BR>60，52，44，36，28，20，12，4，<BR><BR>62，54，46，38，30，22，14，6，<BR><BR>64，56，48，40，32，24，16，8，<BR><BR>57，49，41，33，25，17，9 ，1，<BR><BR>59，51，43，35，27，19，11，3，<BR><BR>61，53，45，37，29，21，13，5，<BR><BR>63，55，47，39，31，23，15，7<BR><BR> （2）逆置换IP-1<BR><BR> 经过16次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换。逆置换满足：<BR><BR> IP·IP-1=IP-1·IP=I<BR><BR> 逆置换正好是初始置换的逆运算。<BR><BR> （3）T16~T1的迭代计算<BR><BR> DES的迭代算法采用模2加法。<BR><BR> 在通信网络的两端，双方约定了一致的密钥。在通信的源点用密钥对核心数据进行加密并形成密文，然后，以密文的形式在公共通信网中传输到通信网络的终点。数据到达终点后，用同样的密钥对密文数据进行解密，便再现了明文形式的核心数据。这样，便保证了核心数据(如PIN、MAC等)在公共通信网中传输的安全性和可靠性。<BR><BR>2 汇编语言的实现<BR><BR> 用汇编语言实现DES算法有它的优势也有它的难点。优势是51汇编的位操作可以方便地实现置换功能。但用汇编语言实现算法的迭代运算及循环功能比较烦琐。在用51汇编实现DES的过程中，我编写了几个子程序，组合起来可实现DES算法加密。在这里写出一些思路，有需要的同行可与我联系（E-mail：zhoubin@jlu.edu.cn）。<BR><BR> 8031有16个可以位寻址的寄存器，可放置128位的数据，利用它可实现DES的转置功能。将明文m放入寄存器27H~20H中，即位地址00H对应m64 ，3FH对应m1。利用标志寄存器C可实现置换与逆置换程序。在DES的16次迭代过程中，要实现公式：<BR><BR> Li=Ri-1；Ri=Li-1f(Ri-1，ki)<BR><BR> 的运算过程,其关键在于f(Ri-1，ki)的功能。f是将32位的输入转化为32位的输出。其中含3项技术:<BR><BR> ① 将32位膨胀为48位的E功能。该项功能可用类似于置换功能的子程序编写。<BR><BR> ② 48位子密钥的生成。为了便于51汇编生成子密钥，可以使用主机用串口下传的方式，由主机将16个子密钥传给89C52为核心的单片机，然后存入80H~FFH中。如果密钥是固定的，则可直接将子密钥固化在89C52的Flash中。<BR><BR> ③ S盒的功能是将48位的输入再次缩为32位。具体实现是将S盒表存入89C52的Flash中，每次通过查表求得S输出的结果。<BR><BR> 下面列举其中的几个子程序。<BR><BR>（1）IP置换子程序<BR><BR>；入口寄存器：(MSB)2726252423222120(LSB)，出口寄存器：(MSB)2F2E2D2C2B2A2928(LSB)<BR><BR>；功能：将入口寄存器的数据按置换表换位。<BR><BR>IP: MOV C，06H ；将m58送到进位标志中<BR><BR>MOV 7FH，C ；将进位标志送m1中<BR><BR>MOV C，0EH ；将m50送到进位标志中<BR><BR>MOV 7EH，C ；将进位标志送m2中<BR><BR>；重复，按表编写<BR><BR>.<BR><BR>.<BR><BR>.<BR><BR>MOV C，31H ；将m15送到进位标志中<BR><BR>MOV 41H，C ；将进位标志送m63中<BR><BR>MOV C，39H ；将m7送到进位标志中<BR><BR>MOV 40H，C ；将进位标志送m64中<BR><BR>RET<BR><BR>（2）逆置换子程序<BR><BR>;入口寄存器：(MSB)2726252423222120(LSB)，出口寄存器：(MSB)2F2E2D2C2B2A2928(LSB)<BR><BR>;功能：将入口寄存器的数据按逆置换表换位。<BR><BR>IPRVS：MOV C，18H ；将m40送到进位标志中<BR><BR>MOV 7FH，C ；将进位标志送m1中<BR><BR>MOV C，38H<BR><BR>.<BR><BR>.<BR><BR>.<BR><BR>RET<BR><BR>（3）异或子程序<BR><BR>；入口寄存器：272625243F3E3D3C，出口寄存器：2B2A2928<BR><BR>；功能：将寄存器27262524的内容和寄存器3F3E3D3C的内容异或。结果保存在2B2A2928寄存器中。<BR><BR>XORLF: MOV A，3FH ；将高8位异或<BR><BR>XRL A，27H<BR><BR>MOV 2BH，A ；放入出口处<BR><BR>MOV A，3EH<BR><BR>XRL A，26H<BR><BR>MOV 2AH，A<BR><BR>MOV A，3DH<BR><BR>XRL A，25H<BR><BR>MOV 29H，A<BR><BR>MOV A，3CH<BR><BR>XRL A，24H<BR><BR>MOV 28H，A<BR><BR>RET<BR><BR>（4）S盒子程序<BR><BR>；入口寄存器：(MSB)2F2E2D2C2B2A2928，出口寄存器：(MSB)27262524<BR><BR>；功能：48位→32位<BR><BR>S6TO4: MOV 20h，2FH ；取出高位数据<BR><BR>LCALL S162345 ；调用实现Si(b1b6，b2b3b4b5)<BR><BR>；的功能子程序<BR><BR>MOV DPTR，#S1TAB；S盒表的首址<BR><BR>MOV A，21H ；取出第几个S盒<BR><BR>LCALL DPTRADD<BR><BR>CLR A<BR><BR>MOVC A，@A+DPTR；求出S盒的表地址及S 结果<BR><BR>SWAP A<BR><BR>MOV 27H，A ；保存高位结果<BR><BR>MOV 20H，2EH<BR><BR>LCALL S162345<BR><BR>；重复<BR><BR>RET<BR><BR>利用这些子程序，我们成功地开发了以89C52为核心单片机的密钥键盘，可用于金融系统的用户远程密码修改，也可用于其它商用密文的传输。
</P>
<P class=diaryFoot>【作者: <A
onclick="window.open('http://publishblog.blogchina.com/blog/postMessage.b?receiver=590485','发送短消息','width=520, height=455')"
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】【2006年01月11日 星期三 09:27】【 <A
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target=_blank>学点语言学</A></TD>
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