C++实现DES加密算法详解

C++实现DES加密算法 在信息安全领域中，数据加密是非常重要的一步，DES（Data Encryption Standard）加密算法是最早被广泛应用的加密算法之一。下面我们将详细介绍C++实现DES加密算法的知识点。 一、DES算法简介 DES算法是美国政府在1977年1月颁布的数据加密标准，用于保护非机密数据。该算法广泛应用于POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域，以实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输、IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等。 二、DES算法的入口参数 DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。 三、DES算法的工作原理 DES算法是这样工作的：如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。 四、DES算法的详细实现 DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位，其功能是把输入的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位，其置换规则见下表： 58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4, 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, 即将输入的第58位换到第一位，第50位换到第2位，……，最后一位是原来第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分。 五、C++实现DES加密算法的代码示例 在C++中，实现DES加密算法可以使用以下代码： ```cpp #include <iostream> #include <string.h> using namespace std; const int BLOCK_SIZE = 64; void des_encrypt(unsigned char* plaintext, unsigned char* key, unsigned char* ciphertext) { // ... } void des_decrypt(unsigned char* ciphertext, unsigned char* key, unsigned char* plaintext) { // ... } int main() { unsigned char plaintext[] = "Hello, World!"; unsigned char key[] = "1234567890abcdef"; unsigned char ciphertext[BLOCK_SIZE]; des_encrypt(plaintext, key, ciphertext); cout << "Ciphertext: "; for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE; i++) { cout << hex << (int)ciphertext[i]; } cout << endl; return 0; } ``` 六、DES算法的优缺点 DES算法的优点是： * 高效：DES算法的加密和解密速度非常快。 * 广泛应用：DES算法广泛应用于POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域。 DES算法的缺点是： * 不安全：DES算法的密钥长度只有64位，容易被破解。 * 已经被取代：DES算法已经被AES（Advanced Encryption Standard）取代。 C++实现DES加密算法是一种简单、快速、广泛应用的加密算法，但由于其安全性问题，已经被取代。