赵亮老师详述DESjava实现:56位密钥与16轮加密详解

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Desjava是一种基于Data Encryption Standard (DES)算法的实现,它是由IBM在20世纪70年代开发的单密钥对称加密技术。DES主要用于对数据块进行加密和解密,每个数据块大小为64位,使用一个56位(实际使用56位有效密钥加上8位奇偶校验位)的密钥进行操作,以确保安全性。 在这个实现中,关键点包括以下几个方面: 1. **DES算法简介**: DES是一种迭代加密算法,它采用16轮的加密过程,每轮涉及一个替代步骤(Substitution Box, S-box)和一个 permutation(Permutation Box, P-box),即PC-1和PC-2。PC-1主要负责将64位密钥压缩至56位,去除8个校验位;PC-2则用于进一步处理每轮的子密钥。 2. **加密和解密过程**: 加密/解密过程中,用户提供的密钥(key)首先被转换为64位二进制形式。如果密钥长度超过8字节,前8字节被视为有效部分。在加密模式下,明文按64位分组,并通过一系列子密钥进行操作。解密时,这些子密钥用于逆向解密。 3. **子密钥生成**: 56位的有效密钥经过PC-1函数处理后,被分成两部分C0和D0,分别进行16轮循环左移和压缩置换PC-2。每轮后,这两个部分都会产生新的子密钥,总共生成16个48位的字密钥,用于后续的加密和解密操作。 4. **奇偶校验位**: DES算法中的8位校验位在计算过程中不参与实际加密,这是为了提高算法的安全性,因为它们不能直接从密文中恢复出完整的密钥信息。 5. **可视化工具**: 图2展示了子密钥生成的具体过程,通过密钥置换函数PC-1和PC-2的操作,生成的子密钥Kn用于不同轮次的加密和解密步骤。 Desjava的实现提供了对DES算法基础操作的清晰解释,适合初学者理解并实践这个经典的加密技术。学习者可以通过这个教程掌握如何设置和应用DES密钥,以及理解加密和解密的详细流程。