假设密文和密钥的各位全为1,计算DES解密第一轮输出的4 17 41 45位
时间: 2023-07-15 11:11:31 浏览: 65
根据DES解密的过程,第一轮输出的4、17、41、45位是由左半部分和右半部分分别进行扩展置换、异或运算、S盒代换和P盒置换得到的。
首先需要知道密文和密钥的各位全为1所对应的二进制数是多少。由于DES采用的密钥长度为64位,因此密钥的各位全为1的二进制数为:11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111。
同样地,由于DES采用的数据块长度为64位,因此密文的各位全为1的二进制数也为:11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111。
接下来,我们需要用到DES加密过程中使用的各种置换表。这里列出第一轮中需要用到的置换表:
扩展置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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
S盒置换表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盒置换表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
下面按照DES解密的过程,逐步计算出第一轮解密后的输出。
1. 将密文分成左右两部分。由于密文和密钥的各位全为1,因此左部分和右部分分别为:11111111 11111111 11111111 11111111 和 11111111 11111111 11111111 11111111。
2. 将右半部分进行扩展置换,得到48位的扩展结果。由于DES采用的是64位数据块,因此右半部分的初始长度为32位,需要先将其扩展至48位。扩展置换的结果为:
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
↓
11 32 1 2 3 4 3 4 5 6 7 8
7 8 9 10 11 12 11 12 13 14 15 16
15 16 17 18 19 20 19 20 21 22 23 24
23 24 25 26 27 28 27 28 29 30 31 32
扩展结果为:111111111111111111111111111111111111111111111111。
3. 将扩展结果和密钥进行异或运算,得到48位的异或结果。由于密钥的各位全为1,因此异或结果为:000000000000000000000000000000000000000000000000。
4. 将异或结果分成8组,每组6位,分别作为8个S盒的输入。根据S盒置换表,将每组6位转换为4位输出。由于异或结果全为0,因此每组输入都为0,输出结果也全为0。
第1组S盒输出为:0000
第2组S盒输出为:0000
第3组S盒输出为:0000
第4组S盒输出为:0000
第5组S盒输出为:0000
第6组S盒输出为:0000
第7组S盒输出为:0000
第8组S盒输出为:0000
5. 将8个S盒的输出结果连接起来,得到32位的输出。连接后的输出为:00000000000000000000000000000000。
6. 将输出结果经过P盒置换,得到32位的最终输出。P盒置换的结果为:
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
↓
1 6 7 12 1 1 0 1
1 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
P盒置换后的输出为:01100100 00000000 00000000 00000000。
因此,第一轮解密后的输出为:4位为0110,17位为0,41位为0,45位为0。