C++实现DES加密算法详解与步骤

本资源提供了一个C++实现的Data Encryption Standard (DES)加密算法的具体代码。DES是一种对称加密算法，它在20世纪70年代由IBM公司开发，后来成为ISO/IEC 11770-4标准的一部分。DES算法的核心特点是使用56位密钥对数据进行加密，虽然现在已被更安全的加密技术替代，但它在历史上的重要性不容忽视。 C++代码开始于包括必要的库文件，如iostream、fstream、string、stdlib.h和math.h，并声明了若干关键变量，如M（明文）、K（密钥）、LF（左移数组）、KEY（完整的16轮密钥）、K2（PC-2置换后的密钥）、R（循环左移后的子密钥）、L（原始数据）、ER（扩展的密钥）、S_out和P_out（中间结果），以及C（明文输入）、CC（最终的加密结果）和MW（明文块）。 在代码中，首先定义了两个重要的置换表：LF用于生成每轮加密所需的左移位，以及IP和IP_Ni用于实现异或和奇偶校验。PC_1是DES算法中的一个关键步骤，即PC-1置换，它将56位的输入通过特定的映射关系转换为新的56位数组。 DES加密过程主要包括以下步骤： 1. **输入处理**：明文C被划分为16个32位的块（MW），并对每个块进行预处理，如奇偶校验和左移。 2. **扩展密钥**：将原始16字节的密钥K扩展成64位的完整密钥，通过循环应用IP_Ni和左移操作得到扩展密钥ERK。 3. **循环加密**：对于每个明文块MW，通过16轮迭代过程，每次迭代中先进行PC_1置换，然后进行异或操作，接着是与ERK中的子密钥R进行异或，这个过程称为“加密轮”。 4. **IP置换**：在最后一轮后，使用IP置换将结果再次调整，以得到最终的密文CC。 该代码实现了DES加密算法的核心逻辑，可以作为学习和理解DES加密机制的一个基础示例。然而，需要注意的是，DES因其密钥长度较短，现在已经不再被认为足够安全，适用于现代的安全需求。对于敏感数据，推荐使用AES（高级加密标准）等更强大的加密算法。