C++实现DES加密算法详解及代码示例

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"这是一个使用C++实现的DES（Data Encryption Standard）加密算法程序，它可以对8字节的明文进行加密并输出相应的密文。同时，该程序还提供了解密功能，可以将加密后的密文还原回原始明文。DES是一种广泛使用的块密码，其密钥长度为64位（实际有效密钥为56位），它通过一系列复杂的运算对数据进行加密和解密。在提供的代码中，可以看到引用了OpenSSL库，这是一个开源的加密库，包含了多种加密算法，如DES、AES等。此外，代码中定义了IP（初始置换）和FP（逆初始置换）数组，以及8个S盒（S-boxes），这些都是DES算法的关键组成部分。S盒负责非线性变换，而IP和FP则用于重新排列输入和输出的数据位。" DES加密算法是基于Feistel结构的，主要步骤包括以下部分： 1. **初始置换IP（Initial Permutation）**：将64位的明文按照IP表进行重新排列，形成64位的P-Block。 2. **分块**：将P-Block分为左半部分L0（32位）和右半部分R0（32位）。 3. **轮函数**：接下来进行16轮相同的处理，每轮包含以下四个步骤： - **扩展置换E**：R0通过E表扩展成48位的E-Block。 - **密钥奇偶交换PC-1**：将64位密钥通过PC-1表裁剪并重新排列为56位的C0和D0。 - **密钥循环左移**：在接下来的16轮中，C0和D0分别向左移动不同的位数。 - **子密钥生成**：每轮使用C和D的一部分生成48位的子密钥K1到K16。 - **S盒替换**：E-Block与子密钥K相结合，经过8个S盒进行非线性变换，生成48位的B-Block。 - **P盒置换P**：将B-Block通过P表进行置换，得到32位的新值。 - **Feistel变换**：用新值与L0异或，得到新的R1，R0成为新的L1。下一轮中，L1和R1的角色互换。 4. **逆初始置换FP（Final Permutation）**：第16轮后，将L16和R16合并，通过逆IP表进行置换，得到最终的64位密文。 5. **解密过程**：解密过程与加密类似，只是在Feistel变换中，使用的是相同的子密钥，但操作顺序相反，即L和R的异或发生在S盒变换之后。这个C++程序实现了上述步骤，利用OpenSSL库提供了加密和解密的功能。在实际应用中，DES由于其56位的相对较短密钥长度，已经不再被视为安全，现在通常使用更强大的加密标准，如AES（Advanced Encryption Standard）。然而，理解DES的工作原理对于学习密码学和加密技术的基础仍然很重要。

#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>
#include <openssl/bio.h>
#pragma comment(lib, "libeay32.lib")
#pragma comment(lib, "ssleay32.lib")
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
const static char ip[] = { //IP置换
58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,
62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,
64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,
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
};
const static char fp[] = { //zuizhongzhihuan
40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,
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,
33, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 25
};
const static char sbox[8][64] = { //s_box
/* S1 */

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wenjie0818

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