DES分组密码算法实现 - 易涛的密码学实验报告

"该资源是易涛同学的一份关于DES密码加解密实验的报告，实验目的是掌握DES算法原理并用Visual C++实现加解密功能。实验中，易涛使用了模块化编程方法，定义了一系列子函数来实现DES算法的各个步骤。报告详细介绍了实验内容、实现过程和加密步骤，特别强调了数据从8个字符转化为64位的处理以及加解密模式的选择。" DES（Data Encryption Standard）是一种经典的分组密码算法，它的核心思想是Feistel结构，其加密和解密过程都是基于64位的数据块进行的。在实验中，首先需要将输入的8个字符转换为64位的二进制数据存储在名为M的数组中，这个转换通常通过自定义的ByteToBit函数来完成。在DES算法中，数据被分为左右两部分，分别称为Li和Ri。 实验中提到的DES顶层函数DES_Run是整个加密和解密过程的控制中心。它根据flag参数决定执行加密还是解密操作。如果flag为1，则执行加密；若为0，则执行解密。加密时，数据首先会经过初始置换IP（Initial Permutation），然后进行16轮Feistel迭代，每轮迭代包括子密钥生成、异或操作和S盒变换等步骤。解密过程与加密相似，唯一的区别在于轮密钥的使用顺序相反，即在解密时需要使用轮密钥的逆序。 在每次迭代中，当前的Ri（右半部分）被用作下一轮的Li，而Li则通过与函数f的输出异或得到新的Ri。函数f包含一系列的非线性变换，它使用轮密钥Ki并结合S盒进行计算。16轮迭代后，最后进行逆初始置换IP^-1，将处理后的64位数据转换回原始的64位格式，并最终转化为字符数组Out进行输出。 在实验实现中，DES算法的各个部分被拆分成独立的子函数，这种模块化设计有助于代码的复用和维护。每个子函数负责一个特定的步骤，如初始置换、轮变换、S盒操作等，这样可以使代码更加清晰，逻辑更加严密。 通过这份实验报告，我们可以了解到DES算法的基本工作流程及其在实际编程中的实现方式，这对于理解和应用DES密码系统具有重要意义。同时，实验也强调了在编程实现时采用模块化和面向对象的方法，这有助于提高代码的可读性和可维护性。