C++实现DES加密算法详解及代码
本资源是一份在VC6环境下编写的C++程序,主要涉及DES(Data Encryption Standard)加密算法的实现。DES是一种分组密码,用于对数据进行加密和解密,它的工作原理基于56位密钥和16轮迭代过程。程序中包含了DES算法的关键步骤,如: 1. **函数声明**: - `DES_MakeSubKeys`:用于生成16个子密钥,这是DES加密的核心步骤,需要输入一个64位的原始密钥。 - `DES_PC1_Transform` 和 `DES_PC2_Transform`:这两个函数分别执行PC-1和PC-2变换,是每轮迭代的一部分,用于处理输入和输出的56位块。 - `DES_ROL`:循环左移(Rolling Left),对数据进行位操作。 - `DES_IP_Transform` 和 `DES_IP_1_Transform`:这两个是In-place Permutation(位址置换)操作,用于混淆数据。 - `DES_E_Transform`:用于E-Box置换,增强数据的随机性。 - `DES_P_Transform`:Permutation(置换)操作,用P-Table进行操作。 - `DES_SBOX`:S-Box(Substitution Box)应用,使用特定的替换表来混淆数据。 - `DES_XOR`:异或(XOR)操作,将两个相同长度的数组元素进行逻辑与运算。 - `DES_Swap`:左右交换,用于数据结构的调整。 2. **加密/解密块函数**: - `DES_EncryptBlock` 和 `DES_DecryptBlock`:分别负责加密和解密一个8位的数据块,利用生成的子密钥进行操作。 - `DES_Encrypt` 和 `DES_Decrypt`:主函数,分别用于整个文件的加密和解密,接受明文文件、密钥和密文文件作为参数。 3. **常量和表格**: - `IP_Table` 和 `IP_1_Table`:两个用于IP变换的表格,用于数据的逆向和正向变换。 - `E_Table`:E-Box的置换表。 - `P_Table`:P-Box的置换表。 - `S`:S-Box的16个32位块,每个块有4行和16列,用于S-Box操作。 这份代码提供了一个完整的DES算法实现框架,适合学习和理解DES加密的基本流程以及如何在C++中进行实际操作。通过阅读和理解这些函数,可以深入理解DES加密算法的工作原理,同时也能提升编程技能,尤其是在处理密钥管理和数据加密方面。
#include "memory.h"
#include "time.h"
#include "stdlib.h"
#define PLAIN_FILE_OPEN_ERROR -1
#define KEY_FILE_OPEN_ERROR -2
#define CIPHER_FILE_OPEN_ERROR -3
#define OK 1
typedef char ElemType;
//下面是变量的声明
//初始置换表IP
int IP_Table[64] = { 57,49,41,33,25,17,9,1,
59,51,43,35,27,19,11,3,
61,53,45,37,29,21,13,5,
63,55,47,39,31,23,15,7,
56,48,40,32,24,16,8,0,
58,50,42,34,26,18,10,2,
60,52,44,36,28,20,12,4,
62,54,46,38,30,22,14,6};
//逆初始置换表IP^-1
int IP_1_Table[64] = {39,7,47,15,55,23,63,31,
38,6,46,14,54,22,62,30,
37,5,45,13,53,21,61,29,
36,4,44,12,52,20,60,28,
35,3,43,11,51,19,59,27,
34,2,42,10,50,18,58,26,
32,0,40,8,48,16,56,24};
//扩充置换表E
int E_Table[48] = {31, 0, 1, 2, 3, 4,
3, 4, 5, 6, 7, 8,
7, 8,9,10,11,12,
11,12,13,14,15,16,
15,16,17,18,19,20,
19,20,21,22,23,24,
23,24,25,26,27,28,
27,28,29,30,31, 0};
//置换函数P
int P_Table[32] = {15,6,19,20,28,11,27,16,
0,14,22,25,4,17,30,9,
1,7,23,13,31,26,2,8,
18,12,29,5,21,10,3,24};
//S盒
int S[8][4][16] =//S1
{{{14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7},
{0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8},
{4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0},
{15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13}},
//S2
{{15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10},
{3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5},
{0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15},
{13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9}},
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