DES密码体制原理与实现

DES加密解密实验报告 一、实验目标： 本实验的主要目标是使用C++/C语言实现DES加密解密算法，了解DES加密解密的原理和实现方法，並掌握C++/C语言的编程技能。 二、实验内容： 1. DES简介 DES（Data Encryption Standard）是一种世界标准的加密形式，已经有十五年的历史。它是美国国家安全局（NSA）于1976年11月23日采用的一种加密算法。DES是一种分块加密算法，将明文分割成64位的块，然后对每个块进行加密。它使用56位密钥对64位的数据块进行加密，并对64位的数据块进行16轮编码。 2. 实现步骤 为了实现DES加密解密算法，需要按照以下步骤进行： 2.1 变换密钥 A. 将8字节密钥转换为64字节字串，不足则补0（或自定义）。 B. 根据pc1进行变换成56字节。 C. 将56字节密钥分为左右两部分C[0]和D[0]。 D. 循环16次（i从1开始）： 1. 左移固定位数得到C[i]和D[i]。 2. 将C[i]和D[i]用pc2化简为48位k[i]。 2.2 数据处理 A. 将8字节数据转换为64字节字串，不足则补0（或自定义）。 B. 将64字节数据转换为两部分L[0]和R[0]。 C. 循环16次（i从1开始），用密钥加密数据： 1. 将32位的R[i-1]按exp扩展为48位的E[i-1]。 2. 异或E[i-1]和K[i]。 3. 将异或结果分为8个6位长的部分B[8]。 4. 循环用S表替换（j从1开始）： a. B[j]第1位和第6位组合为M，作为S[j]的行号。 b. B[j]第2到5位组合为N，作为S[j]的列号。 c. 用S[j]查表获得替换结果。 三、DES加密解密算法的优缺点 DES加密解密算法的优点是： * DES是一种世界标准的加密形式，已经有十五年的历史。 * DES使用56位密钥对64位的数据块进行加密，安全性较高。 * DES的加密解密速度较快，适合大规模数据处理。 然而，DES加密解密算法也存在一些缺点： * DES的密钥长度较短，容易被破解。 * DES的加密解密算法较慢，需要硬件支持。 * DES已经不再被认为是一种强壮的加密方法。 四、结论： 本实验通过实现DES加密解密算法，了解了DES加密解密的原理和实现方法，並掌握了C++/C语言的编程技能。同时，我们也了解了DES加密解密算法的优缺点，並对其进行了评价。