用C语言实现DES加密中的密钥扩展功能,且不可调用编译软件现有密码算法实现接口
时间: 2024-03-16 09:46:06 浏览: 76
好的,我可以帮您解答这个问题。
在C语言中实现DES加密中的密钥扩展功能,可以使用如下的代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
// 初始置换矩阵
const uint8_t PC1_Table[56] = {
57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1, 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3, 60, 52, 44, 36, 63, 55, 47, 39,
31, 23, 15, 7, 62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6, 61, 53, 45, 37,
29, 21, 13, 5, 28, 20, 12, 4
};
// 压缩置换矩阵
const uint8_t PC2_Table[48] = {
14, 17, 11, 24, 1, 5, 3, 28, 15, 6, 21, 10, 23, 19, 12, 4,
26, 8, 16, 7, 27, 20, 13, 2, 41, 52, 31, 37, 47, 55, 30, 40,
51, 45, 33, 48, 44, 49, 39, 56, 34, 53, 46, 42, 50, 36, 29, 32
};
// 循环左移位数
const uint8_t Shift_Table[16] = {
1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1
};
// 密钥扩展
void Key_Expansion(uint8_t *key, uint8_t *subkeys) {
uint8_t C[28], D[28], CD[56];
for (int i = 0; i < 28; i++) {
C[i] = key[(PC1_Table[i] - 1) / 8] >> (7 - (PC1_Table[i] - 1) % 8) & 0x01;
D[i] = key[(PC1_Table[i + 28] - 1) / 8] >> (7 - (PC1_Table[i + 28] - 1) % 8) & 0x01;
}
for (int i = 0; i < 16; i++) {
for (int j = 0; j < 28; j++) {
CD[j] = C[(j + Shift_Table[i]) % 28];
CD[j + 28] = D[(j + Shift_Table[i]) % 28];
}
uint8_t subkey[6] = { 0 };
for (int j = 0; j < 48; j++) {
subkey[j / 8] |= (CD[PC2_Table[j] - 1] & 0x01) << (7 - j % 8);
}
for (int j = 0; j < 6; j++) {
subkeys[i * 6 + j] = subkey[j];
}
}
}
int main() {
uint8_t key[8] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC, 0xDE, 0xF0 };
uint8_t subkeys[16 * 6] = { 0 };
Key_Expansion(key, subkeys);
for (int i = 0; i < 16 * 6; i++) {
printf("%02X ", subkeys[i]);
if ((i + 1) % 6 == 0) {
printf("\n");
}
}
return 0;
}
```
其中,PC1_Table数组表示初始置换矩阵,PC2_Table数组表示压缩置换矩阵,Shift_Table数组表示循环左移位数。Key_Expansion函数实现了密钥扩展操作。在Key_Expansion函数中,首先将64位密钥进行PC-1置换,得到左右两个28位的子密钥C和D,然后根据压缩置换矩阵PC-2,将C和D合并成48位子密钥,并存储到subkeys数组中。具体来说,外层循环遍历16个轮次,内层循环遍历48位子密钥中的每一位,根据压缩置换矩阵PC-2,将C和D合并成48位子密钥,并存储到subkeys数组中。
在main函数中,我们定义了一个长度为8字节的密钥key,并将其传入Key_Expansion函数中进行密钥扩展操作。最后,我们打印出16个子密钥以供检查。
需要注意的是,本代码仅实现了密钥扩展操作,如果需要实现完整的DES加密算法,还需要实现其他的操作,例如S盒代替、P盒置换、轮函数等。
阅读全文