C++实现DES加密解密源码分享

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"这是一个关于DES(Data Encryption Standard)加密解密的C++源代码实现,旨在提供一个测试版本,供用户进行交流学习。" DES(数据加密标准)是一种古老的块密码算法,它在1970年代被广泛采用,并成为加密技术的基石。虽然现在已经被AES(高级加密标准)取代,但DES仍然是理解和学习密码学历史的重要部分。以下将详细解释源代码中涉及的关键概念和步骤: 1. **初始置换IP(Initial Permutation)**: IP 是DES算法的初始步骤,用于打乱输入的64位明文。在源代码中,IP数组定义了64位明文如何被重新排列。IP_1则是IP的逆操作,用于解密时恢复原始顺序。 2. **扩展置换E(Expansion Permutation)**: E置换是将经过IP置换后的32位数据扩展到48位。源代码中,E数组定义了32位数据如何扩展。这个过程通过把数据分成8个6位的小块,然后重新组合,使得每个6位块的输出位置间隔不同,增加密钥混合的复杂性。 3. **PC-1置换(Permutation Choice 1)**: PC-1是用于创建初始子密钥的置换,它将64位的密钥减少到56位。源代码中的PC_1数组展示了64位密钥如何被选择出56位。这56位再进一步通过16轮的密钥生成过程。 4. **循环左移(Circular Left Shifts)**: 在生成子密钥的过程中,原始的56位密钥会被按照特定的数量左移。这个过程没有在提供的代码中直接体现,但通常会在PC-1之后的步骤中进行。 5. **PC-2置换(Permutation Choice 2)**: 生成的56位子密钥在经过一系列循环左移后,会通过PC-2置换,将其变为48位,用于每一轮的F函数。 6. **S盒(Substitution Boxes)**: S盒是DES的核心部分,它们将6位输入转换为4位输出,实现非线性的混淆效果。S盒共有8个,每个有64个输入和16个输出。这部分在源代码中可能用函数实现,而非直接数组。 7. **P盒(Permutation Box)**: P盒是一个简单的置换,它将32位的输出通过特定顺序重新排列成新的32位。在解密过程中,P盒的逆操作(即相同的置换)用于恢复数据。 8. **F函数(Feistel Function)**: F函数结合了S盒和P盒,它接收一半的32位数据和当前子密钥,然后产生一个新的32位数据。在解密时,F函数的逆操作会被使用。 9. **16轮迭代**: DES算法由16轮相同但使用不同子密钥的Feistel结构组成。每一轮都包含上述步骤,除了最后一轮不使用P盒。 源代码中没有提供完整的DES加密解密流程,例如S盒、P盒的具体实现,以及密钥生成过程的循环左移等关键部分。这些通常是DES算法实现的核心,需要根据DES的标准规范来补充完整。在实际应用中,还需要考虑边界条件检查、错误处理和密钥管理等方面,以确保安全性和正确性。