利用Matlab语言实现DES密码算法,输入64比特明文和56比特密钥,加密得到64比特的密文

时间: 2024-03-18 19:38:53 浏览: 17
以下是一个利用MATLAB实现DES密码算法的示例代码: ```matlab % DES加密算法 % 输入明文和密钥 plaintext = '0123456789ABCDEF'; % 64比特明文 key = '133457799BBCDFF1'; % 56比特密钥 % 将16个4比特明文分为左右两部分 left = plaintext(1:8); right = plaintext(9:16); % 将56比特密钥变成48比特 key = hex2bin(key); key = reshape(key',1,[]); % 转换成行向量 key = permute(key,[2 1]); PC1 = [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]; key48 = key(PC1); % 将64比特明文扩展为48比特 E = [32 1 2 3 4 5 ... 4 5 6 7 8 9 ... 8 9 10 11 12 13 ... 12 13 14 15 16 17 ... 16 17 18 19 20 21 ... 20 21 22 23 24 25 ... 24 25 26 27 28 29 ... 28 29 30 31 32 1]; right48 = right(E); % 进行16轮加密 for i = 1:16 % 将48比特密钥进行左移 if i == 1 || i == 2 || i == 9 || i == 16 key48 = [key48(2:end) key48(1)]; else key48 = [key48(3:end) key48(1:2)]; end % 将48比特密钥变成8个6比特的子密钥 S1 = [14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7; ... 0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8; ... 4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0; ... 15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13]; S2 = [15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10; ... 3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5; ... 0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15; ... 13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9]; S3 = [10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8; ... 13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1; ... 13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7; ... 1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12]; S4 = [7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15; ... 13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9; ... 10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4; ... 3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14]; S5 = [2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9; ... 14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 6; ... 4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14; ... 11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3]; S6 = [12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11; ... 10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8; ... 9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6; ... 4 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 13]; S7 = [4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1; ... 13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6; ... 1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2; ... 6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12]; S8 = [13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7; ... 1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2; ... 7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8; ... 2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11]; P = [16 7 20 21 29 12 28 17 ... 1 15 23 26 5 18 31 10 ... 2 8 24 14 32 27 3 9 ... 19 13 30 6 22 11 4 25]; key6 = reshape(key48,6,8)'; % 进行S盒替代 S = zeros(8,4); for j = 1:8 row = bin2dec(num2str(key6(j,[1 6]))); col = bin2dec(num2str(key6(j,[2 3 4 5]))); S(j,:) = dec2bin(eval(['S' num2str(j)])(row+1,col+1),4); end S = reshape(S',1,[]); % 进行P盒置换 S = S(P); % 将S盒输出与左半部分异或 left48 = right48; right48 = bitxor(left48,S); end % 将左右两部分合并 ciphertext = [right left]; % 输出64比特密文 disp(ciphertext) ``` 请注意,这只是一个简单的示例,仅用于说明如何使用MATLAB实现DES密码算法。实际上,由于DES算法已被证明不安全,因此不应将其用于实际的加密应用中。如果你需要一个更安全的加密算法,请考虑使用AES或其他更高级的算法。

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好的,根据上面的目标函数,我们可以推导出其对应的梯度向量函数,如下所示: def gradient(x, y, beta): """ Compute gradient of the logistic regression loss function :param beta: model parameter vector :param x: feature matrix :param y: label vector :return: gradient vector """ n = x.shape[0] pred = 1 /
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