C语言实现SDES加密算法详解
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更新于2024-09-16
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"sdes 简化DES用C语言实现"
本文将介绍如何使用C语言实现Simplified Data Encryption Standard(SDES),一个简化版的DES加密算法。SDES是DES的一个简化模型,它保留了DES的基本结构,但减少了轮数和S盒的数量,便于教学和理解。
首先,我们需要了解SDES的几个核心组成部分:
1. **初始置换IP和逆置换IP_1**:在加密和解密过程中,数据首先经过IP置换,然后在解密时通过IP_1进行逆置换,以恢复原始位序。
2. **扩展置换E_P**:E_P操作将6位的数据扩展为48位,这是为了匹配S盒的输入位宽。
3. **S盒S0和S1**:S盒用于非线性变换,SDES有两个S盒,每个S盒是4x4的查找表,将6位输入转换为4位输出。
4. **P盒P4、P10和P8**:P盒用于重新排列S盒输出,P4是4位的,P10和P8在不同阶段应用。
在给定的代码中,定义了这些关键数组来实现这些操作。例如,`IP`和`IP_1`数组存储了初始和逆置换的位序,`E_P`数组定义了扩展置换的规则,`S0`和`S1`包含了S盒的查找值,而`P4`、`P10`和`P8`则定义了P盒的操作。
接下来,代码中定义了一系列函数,用于实现SDES的加密和解密过程:
- `Dissect`函数:将明文或密文分解为两部分,便于处理。
- `pri`函数:打印数组内容,用于调试。
- `Mkey`函数:生成子密钥,这是SDES中的关键步骤,它涉及到一系列的位操作和置换。
- `Cod`函数:加密函数,使用子密钥对明文进行操作。
- `Decod`函数:解密函数,与加密类似,但子密钥的顺序是逆向的。
- `coding`函数:实际的加密解密过程,包括位交换、异或和S盒操作。
- `ArrSwap`、`left`、`right`、`XOR`、`s0s1`、`AtoB`、`toInt`、`toBit`、`LeftMove`等辅助函数分别用于位操作、数组交换、计算、转换等。
在`main`函数中,程序会提示用户输入明文、密钥和加密/解密的选择,然后调用相应的函数进行处理。用户输入的明文和密钥会被转换成整数数组,然后通过`Cod`或`Decod`函数进行加密或解密,最终结果会打印出来。
SDES虽然简化了DES,但仍保留了DES的核心思想,包括分组、迭代、非线性变换和置换等。这个C语言实现提供了一个清晰的视角,帮助我们理解DES的工作原理,并可以作为进一步学习和分析其他更复杂的密码学算法的基础。
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