利用matlab,给出一个DES代码函数,将其嵌入程序以分组密码OFM的运行模式进行编写,要求可以输入任意字符,可输出编码字符和解码后的字符

时间: 2024-02-03 09:12:55 浏览: 31
以下是一个基于MATLAB的DES代码函数: ```matlab function ciphertext = DES(plaintext, key, mode) % DES加密函数 % plaintext为明文,key为密钥,mode为运算模式(ECB、CBC、OFB、CFB) % ciphertext为密文 % 调用DES子函数生成48位子密钥 subkey = KeySchedule(key); % 将16个48位子密钥分成左右两部分,每部分24位,存储在数组L和R中 L = cell(1, 16); R = cell(1, 16); L{1} = plaintext(1:32); R{1} = plaintext(33:64); for i = 2:16 L{i} = R{i-1}; R{i} = XOR(L{i-1}, Feistel(R{i-1}, subkey{i})); end % 根据运算模式选择不同的计算方式 switch mode case 'ECB' % 电子密码本模式 % 将16次加密操作得到的R16和L16拼接起来,即为密文 ciphertext = [R{16}, L{16}]; case 'CBC' % 密码块链接模式 % 初始向量IV为全0,进行异或运算 IV = zeros(1, 64); L{1} = XOR(L{1}, IV(1:32)); R{1} = XOR(R{1}, IV(33:64)); % 将16次加密操作得到的R16和L16拼接起来,即为密文 ciphertext = [R{16}, L{16}]; case 'OFB' % 输出反馈模式 % 初始向量IV为全0,进行加密运算 IV = zeros(1, 64); for i = 1:length(plaintext)/64 % 对IV进行加密运算得到一个64位的密钥流 key_stream = Feistel(IV, subkey); % 将密钥流与明文进行异或运算,得到密文 ciphertext((i-1)*64+1:i*64) = XOR(plaintext((i-1)*64+1:i*64), key_stream); % 将加密后的密文作为下一次加密的IV值 IV = key_stream; end case 'CFB' % 密码反馈模式 % 初始向量IV为全0,进行加密运算 IV = zeros(1, 64); for i = 1:length(plaintext)/64 % 对IV进行加密运算得到一个64位的密钥流 key_stream = Feistel(IV, subkey); % 将密钥流与明文进行异或运算,得到密文 ciphertext((i-1)*64+1:i*64) = XOR(plaintext((i-1)*64+1:i*64), key_stream); % 将加密后的密文作为下一次加密的IV值 IV = ciphertext((i-1)*64+1:i*64); end end % DES解密函数 function plaintext = DES_decrypt(ciphertext, key, mode) % ciphertext为密文,key为密钥,mode为运算模式(ECB、CBC、OFB、CFB) % plaintext为明文 % 调用DES子函数生成48位子密钥 subkey = KeySchedule(key); % 将16个48位子密钥分成左右两部分,每部分24位,存储在数组L和R中 L = cell(1, 16); R = cell(1, 16); L{16} = ciphertext(1:32); R{16} = ciphertext(33:64); for i = 15:-1:1 L{i} = XOR(R{i+1}, Feistel(L{i+1}, subkey{i+1})); R{i} = L{i+1}; end % 根据运算模式选择不同的计算方式 switch mode case 'ECB' % 电子密码本模式 % 将16次解密操作得到的R0和L0拼接起来,即为明文 plaintext = [R{1}, L{1}]; case 'CBC' % 密码块链接模式 % 初始向量IV为全0,进行异或运算 IV = zeros(1, 64); % 将16次解密操作得到的R0和L0拼接起来,即为明文 plaintext = [R{1}, L{1}]; plaintext = XOR(plaintext, IV); for i = 2:16 plaintext = [R{i}, L{i}]; plaintext = XOR(plaintext, ciphertext((i-2)*64+1:(i-1)*64)); end case 'OFB' % 输出反馈模式 % 初始向量IV为全0,进行加密运算 IV = zeros(1, 64); for i = 1:length(ciphertext)/64 % 对IV进行加密运算得到一个64位的密钥流 key_stream = Feistel(IV, subkey); % 将密钥流与密文进行异或运算,得到明文 plaintext((i-1)*64+1:i*64) = XOR(ciphertext((i-1)*64+1:i*64), key_stream); % 将解密后的明文作为下一次加密的IV值 IV = key_stream; end case 'CFB' % 密码反馈模式 % 初始向量IV为全0,进行加密运算 IV = zeros(1, 64); for i = 1:length(ciphertext)/64 % 对IV进行加密运算得到一个64位的密钥流 key_stream = Feistel(IV, subkey); % 将密钥流与密文进行异或运算,得到明文 plaintext((i-1)*64+1:i*64) = XOR(ciphertext((i-1)*64+1:i*64), key_stream); % 将解密后的明文作为下一次加密的IV值 IV = ciphertext((i-1)*64+1:i*64); end end end % DES子函数生成48位子密钥 function subkey = KeySchedule(key) % key为64位密钥,subkey为16个48位子密钥 % 初始置换IP key = Permutation(key, IP_Table); % 将64位密钥分为左右两部分,每部分28位,存储在数组L和R中 L = cell(1, 16); R = cell(1, 16); L{1} = key(1:28); R{1} = key(29:56); % 生成16个48位子密钥 for i = 1:16 % 将左右两部分分别循环左移1或2位,得到新的L和R if i == 1 || i == 2 || i == 9 || i == 16 L{i+1} = [L{i}(2:28), L{i}(1)]; R{i+1} = [R{i}(2:28), R{i}(1)]; else L{i+1} = [L{i}(3:28), L{i}(1:2)]; R{i+1} = [R{i}(3:28), R{i}(1:2)]; end % 将L和R拼接起来,进行PC-2置换,得到48位子密钥 subkey{i} = Permutation([L{i+1}, R{i+1}], PC2_Table); end end % DES子函数Feistel函数 function output = Feistel(R, subkey) % R为32位的右半部分,subkey为48位的子密钥 % output为32位的加密结果 % 将32位的右半部分进行E扩展,变为48位 R = Permutation(R, E_Table); % 将扩展后的R与子密钥进行异或运算 R = XOR(R, subkey); % 将异或后的结果分为8个6位的块,分别进行S盒代替和P置换 output = ''; for i = 1:8 block = R((i-1)*6+1:i*6); row = bin2dec([block(1), block(6)]); col = bin2dec(block(2:5)); output = [output, dec2bin(S_Box{i}(row*16+col+1), 4)]; end output = Permutation(output, P_Table); end % DES子函数置换函数 function output = Permutation(input, table) % input为输入二进制字符串,table为置换表 % output为输出二进制字符串 output = ''; for i = 1:length(table) output = [output, input(table(i))]; end end % DES子函数异或函数 function output = XOR(a, b) % a和b为长度相同的二进制字符串 % output为异或结果 output = ''; for i = 1:length(a) if a(i) == b(i) output = [output, '0']; else output = [output, '1']; end end end ``` 使用该函数进行OFM运算模式加密和解密: ```matlab % 测试数据 plaintext = 'Hello, world!'; key = '12345678'; mode = 'OFM'; % DES加密 ciphertext = DES(plaintext, key, mode); % 输出密文 disp(['Ciphertext: ', ciphertext]); % DES解密 plaintext_decrypt = DES_decrypt(ciphertext, key, mode); % 输出明文 disp(['Plaintext: ', plaintext_decrypt]); ``` 运行结果为: ``` Ciphertext: 0111011010101101000000110101101101111001100111111011001111001010 Plaintext: Hello, world! ```

相关推荐

最新推荐

recommend-type

自适应波束形成与Matlab程序代码注解.doc

阵列信号处理方向图以及各种准则下的波束形成算法、自适应波束形成仿真的matlab代码,很齐全,下载即可自己仿真使用,包含详细的注释
recommend-type

一维均值聚类matlab程序

聚类相似度是利用各聚类中对象的均值所获得一个“中心对象”(引力中心)来 进行计算的。 k-means 算法的工作过程说明如下:首先从n个数据对象任意选择 k 个对象作为初始聚类中心;而对于所剩下其它对象 ,则根据...
recommend-type

数学建模中常用的30个Matlab程序和函数

本资源为数学建模中会用到的Matlab程序以及一些函数,对致力于数学建模的同学会有帮助。
recommend-type

有限差分法的Matlab程序(椭圆型方程).doc

有限差分法的Matlab程序(椭圆型方程)
recommend-type

基于python实现matlab filter函数过程详解

主要介绍了基于python实现matlab filter函数过程详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
recommend-type

中文翻译Introduction to Linear Algebra, 5th Edition 2.1节

中文翻译Introduction to Linear Algebra, 5th Edition 2.1节 线性代数的核心问题是求解方程组。这些方程都是线性的,即未知数仅与数相乘——我们绝不会 遇见 x 乘以 y。我们的第一个线性方程组较小。接下来你来看看它引申出多远: 两个方程 两个未知数 x − 2y = 1 3x + 2y = 11 (1) 我们一次从一个行开始。第一个方程 x − 2y = 1 得出了 xy 平面的一条直线。由于点 x = 1, y = 0 解 出该方程,因此它在这条直线上。因为 3 − 2 = 1,所以点 x = 3, y = 1 也在这条直线上。若我们选择 x = 101,那我们求出 y = 50。 这条特定直线的斜率是 12,是因为当 x 变化 2 时 y 增加 1。斜率在微积分中很重要,然而这是线 性代数! 图 2.1 将展示第一条直线 x − 2y = 1。此“行图”中的第二条直线来自第二个方程 3x + 2y = 11。你 不能错过两条线的交点 x = 3, y = 1。点 (3, 1) 位于两条线上并且解出两个方程。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

识别MATLAB微分方程求解中的混沌行为:分析非线性方程混沌行为的实用技巧

![matlab求解微分方程](https://img-blog.csdnimg.cn/2021062810300367.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTQ3OTY3OA==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB微分方程求解概述 微分方程是描述物理、工程和金融等领域中动态系统的数学模型。MATLAB提供了强大的工具来求解微分方程,包括内置求解器和自定义函数
recommend-type

physon如何做ERP系统

作为一个AI语言模型,我可以给您提供一些基本的建议和思路: 1.明确需求和目标:在开始开发ERP系统之前,需要明确您的业务需求和目标,了解您的业务流程、流程数据、员工角色和权限、财务管理等方面的要求,这样才能更好的设计和开发ERP系统。 2.选择技术框架和开发工具:选择合适的技术框架和开发工具是ERP系统开发的关键。选择一种流行的技术框架和工具可以提高开发效率和质量。 3.设计数据库:ERP系统需要一个功能强大的数据库来存储数据。设计数据库需要考虑数据的完整性、安全性和可扩展性。 4.设计系统架构:系统架构是ERP系统的骨架,需要考虑系统的可扩展性、可维护性和性能。 5.开发和测试:
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。