DES加密算法的流程图

DES（Data Encryption Standard），即数据加密标准，是一种块加密算法，由IBM在1970年代开发，后来成为国际标准ISO/IEC 11770-4。DES的加密流程包含两个主要部分：加密和解密，使用56位密钥和64位的块进行操作。以下是DES加密的基本流程：

1. **选择密钥（Key Expansion）**：
- 输入一个64位的密钥，经过特定的扩展过程生成8个32位的子密钥（称为 DES 基本密钥）。

2. **初始置换（Permutation）**：
- 将输入的64位明文分成两半，每半32位，分别用固定的初始置换（IP）进行处理。

3. **循环迭代（Encryption Round）**：
- 对每个32位的半块，进行16轮加密，每轮包括：
- 加密步骤：用一个子密钥（key）和当前半块做XOR运算。
- S盒替换（Substitution Box）：对结果进行S盒变换。
- P盒置换（Permutation Box）：进行P盒变换，即一个固定大小的移位操作。
- 这16轮加密交替使用两个不同的子密钥，形成双密钥加密模式。

4. **最终置换（Final Permutation）**：
- 在16轮迭代之后，再次对整个64位数据进行一次最终的置换（FP）。

5. **结果输出**：
- 结果是一个64位的密文。

解密过程则是逆向的过程，使用同样的扩展密钥、替换和置换规则，但顺序相反。

相关问题

des加密算法的流程图

### DES加密算法流程

DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥加密技术，其工作原理涉及一系列复杂的变换和置换操作。尽管当前更推荐使用高级加密标准（AES），了解DES的工作机制仍然有助于理解传统加密方法的基础[^1]。

#### 数据准备阶段
输入的数据块长度固定为64位。如果原始消息不是64位的倍数，则需填充至最接近的64位边界。此过程确保每次处理的数据量一致，便于后续运算。

#### 初始排列IP (Initial Permutation)
进入正式加解密前，先执行一次初始排列转换。这一步骤重新安排比特位置，形成新的顺序作为下一步计算起点。

#### 轮函数迭代
核心部分由16轮相同的变换组成，每一轮都包含四个主要子步骤：

- **扩展置换E-box**: 将右半部32位数据扩展到48位。
- **密钥混合XOR**: 扩展后的结果与本轮次对应的子密钥做异或运算。
- **S盒替换Substitution Boxes(S-boxes)**: 经过上步得到的48位被分割成八个小组，各自通过不同的非线性映射表转化为新值。
- **P盒置换Permutation Box(P-box)**: 对上述转化后的32位再次打乱分布模式。

这些操作交替应用于左半边和右半边的数据流，在最后一轮结束后交换两者的位置并应用最终逆向初始化排列(IP^-1)，从而完成整个加密周期。

graph TD;
    A[Input 64-bit Block] --> B{Initial Permutation};
    B --> C[Split into L0 and R0];
    D[Li-1 = Ri-2, Ri-1 = Li-2 ⊕ F(Ri-2, Ki)]-.-> E[F Function];
    E -->|Expanding Perm.|F[XOR with Subkey];
    F --> G[S-Boxes Nonlinear Transformation];
    G --> H[P-Box Permutation];
    I[Round 1 to Round 16 Iteration] -.-> J{Final Swap};
    K[Combine Ln & Rn] --> L{Inverse Initial Permutation};
    M[Cipher Text Output]

该图表展示了从明文到密文转变过程中所经历的关键环节以及各组件之间的关系。值得注意的是，由于DES采用Feistel结构设计，因此即使在不同轮次间存在差异化的内部状态变化，整体架构依然保持相对稳定不变的特点。

DES加密算法具体流程图信息安全

DES（Data Encryption Standard），数据加密标准，是一种对称密钥加密算法，由IBM公司设计并随后成为ISO国际标准。以下是DES加密算法的大致流程：

1. **明文输入**：原始数据（明文）作为8字节的块（64位）处理。

2. **初始置换**（Permutation Initial - IP）：通过IP-1模式将明文分为两个半块，并独立进行操作。

3. **循环迭代**（Encryption Block Operation - EBO）：
a. 左半块经过S盒（Substitution Box）替换、P盒（Permutation Box）移位、奇偶校验位处理。
b. 右半块也执行同样的操作。

这个过程一共重复16轮，每一轮包含上述三个步骤。

4. **最后的置换**（Final Permutation - FP）：对经过16轮加密后的两个半块再进行一次FP-1置换。

5. **密文输出**：两个半块重新组合成完整的密文块。

6. **解密过程**：对于解密，使用相同的密钥和反向的操作顺序完成，即先执行FP-2，然后是16轮EBO的逆操作，最后是IP-2。

注意，由于DES的有效密钥长度只有56位，安全性相对较低，现在已经被更强大的AES（Advanced Encryption Standard）取代了。但在历史背景下，DES曾经是安全性和性能的一个平衡选择。