C语言实现3DES(EDE)加密算法详解

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3DES加密算法（EDE）是一种增强的Data Encryption Standard (DES) 加密技术，由三个独立的DES密钥（Keying Option 1, Keying Option 2 和 Keying Option 3）组成，每个密钥用于执行三次DES操作，以提供更高的安全性。在C语言实现中，你提到的代码片段涉及了3DES算法中的几个关键组件： 1. **初始置换** (Initial Permutation, IP)：这是DES加密的第一步，将原始数据块分为8个32位子块，然后通过IP表进行位级的重新排列。IP_Table提供了64个值，用来决定如何重新组织输入数据。 2. **最终置换** (Inverse Initial Permutation, IP^-1)：在解密过程中，IP^-1的作用是逆向IP的过程，恢复原始数据的结构。IPR_Table用于这个目的。 3. **扩展操作矩阵** (Expansion Operation Matrix, E_Table)：这是一个48项的表，用于扩展输入的32位子块，增加额外的扩散，以提高密码的安全性。它在S-box应用之后执行，增加非线性性质。 4. **S-box** (Substitution Box)：这是一种非线性函数，将输入的32位数据转换为不同的输出，通过P_Table进行32位的位级替换。这一步骤增加了加密的复杂性和抗分析能力。 5. **P函数** (Permutation Function, P)：这是一个32位的置换，应用于S-box的输出，进一步混淆数据。P_Table定义了具体的置换规则。 6. **密钥选择表** (Permutation Choice Table for Key)：虽然这部分代码未给出具体内容，但它是用于处理三个DES密钥的，每个密钥通过不同的P函数处理，确保每个迭代阶段使用不同的加密模式。整个3DES算法流程如下： - 输入明文分块，经过IP变换。 - 对每个块应用第一轮3DES，包括E_Table扩展、S-box替换和P函数的位级操作。 - 使用第一个密钥进行一次加密，然后对结果进行IP^-1变换。 - 第二轮和第三轮与第一轮类似，只是更换使用的第二个和第三个密钥。 - 最后，再对经过两次循环后的结果进行IP^-1，得到最终的密文。这个C语言实现的目的是为了实现3DES加密算法的核心逻辑，对于理解 DES 加密原理以及实际编程中如何应用是非常有帮助的。理解这些代码细节有助于在实际开发中正确配置和使用3DES算法，尤其是在需要高强度加密保护的数据传输中。

#include "memory.h"
#include "WjcDes.h"

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// initial permutation IP
const static char IP_Table[64] = {
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
};
// final permutation IP^-1
const static char IPR_Table[64] = {
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
};
// expansion operation matrix
static const char E_Table[48] = {
32, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
8, 9, 10, 11, 12, 13, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
16, 17, 18, 19, 20, 21, 20, 21, 22, 23, 24, 25,
24, 25, 26, 27, 28, 29, 28, 29, 30, 31, 32, 1
};
// 32-bit permutation function P used on the output of the S-boxes
const static char P_Table[32] = {
16, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17, 1, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10,
2, 8, 24, 14, 32, 27, 3, 9, 19, 13, 30, 6, 22, 11, 4, 25