des的加解密Python des算法python

目录

1. 加密算法DES介绍

2. DES框架

2.1 DES的基础框架分析及介绍

2.1 IP置换以及IP逆置换

2.3 计算每一轮的子密钥

2.4 F函数及异或计算

2.4.1 E扩展置换

2.4.2 S盒代替

2.4.3 P盒置换

3. DES实现

---

1. 加密算法DES介绍

DES算法是一种经典的对称算法，即加密数据和解密数据用的密钥是同一个。

DES算法的最主要的内容有三个：Key、Data、Mode。

Key：密钥（密钥长度为64位二进制，即8个字节的长度。其中有8位是校验位）

Data：加密数据或解密数据（每64位即8字节位一块，按块进行加解密）

Mode：加密操作、解密操作

2. DES框架

2.1 DES的基础框架分析及介绍

可以在百度百科找到加密的流程图，如下：

由流程图我们可以得出，DES加密实现的基础框架内容：（明文二进制，每64位位一块，以其中的一块作为示例）

1. 对明文二进制的一块进行IP置换
2. 对IP置换后的数据进行切分，左32位 L0、右32位 R0
3. 计算根据密钥计算每一轮的子密钥：K0、K1......、K15
4. 获取得到下一轮的 Ln 与 Rn ，中间参与运算的有 Kn，以及计算函数 F 等。
5. 重复步骤 4 操作16次
6. 合并最后计算得到的 L15 与 R15，之后进行IP逆置换得到最后的密文

根据上面的框架内容：需要了解以下内容：

• IP置换以及IP逆置换
• 子密钥的计算方法
• Rn 与 Kn 的计算函数 F ，以及函数计算得到的结果与 Ln-1 的操作（异或）

好的，根据前面的内容，一步一步了解，之后就可以搭建完整的框架了

2.1 IP置换以及IP逆置换

IP置换目的是将输入的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。下面为IP置换表

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

置换的意思是将数据按照表中的数据更换数据。示例：
明文的二进制为：0100100101001100010011110101011001000101010110010100111101010101（ILOVEYOU：每个字符以8位转换）

那么明文的第 1 为 0 需要置换为第 58 位的值，即 1，同理每一位按置换表重新排列。

故：IP置换后的数据为：1111111110101000110111101111010100000000000000000110011101001100

同理IP逆置换也是一样的操作。

IP逆置换表如下：

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

2.3 计算每一轮的子密钥

DES的密钥每个字节的第8位作为奇偶校验位，密钥由64位减至56位。这56位的密钥由一下的密钥置换表获得。

密钥置换表：（没有8,16,24，32,40,48,56和64这8位）

57	49	41	33	25	17	9	1	58	50	42	34	26	18
10	2	59	51	43	35	27	19	11	3	60	52	44	36
63	55	47	39	31	23	15	7	62	54	46	38	30	22
14	6	61	53	45	37	29	21	13	5	28	20	12	4

在DES的每一轮的子密钥，从这56位密钥产生出不同的48位子密钥，确定这些子密钥的方式如下：

1. 将56位的密钥分成两部分，每部分28位。
2. 根据轮数，这两部分分别循环左移1位或2位。每轮移动的位数如下表：

轮数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
位数	1	1	2	2	2	2	2	2	1	2	2	2	2	2	2	1

　　移动后，又从56位中选出48位。置换了每位的顺序，最终确定子密钥。此过程称为密钥压缩置换。压缩置换规则如下表（注意表中没有9，18，22，25，35，38，43和54这8位）：

14	17	11	24	1	5	3	28	15	6	21	10
23	19	12	4	26	8	16	7	27	20	13	2
41	52	31	37	47	55	30	40	51	45	33	48
44	49	39	56	34	53	46	42	50	36	29	32

2.4 F函数及异或计算

由流程图可以得知 F 函数参数有 Rn 以及 Kn。Rn的长度是32位，Kn的长度是48（Kn即为每一轮的子密钥）。

在这一块中，需要进行的操作比较多，也相对比较复杂，有以下的内容：

1. E扩展置换：将右半部分数据Rn从32位置换成48位，之后与当前子密钥进行异或运算
2. S盒代替：将48位数据代替为32位数据。共有8个S盒，将E置换得到的48位数据，分为8组，每组6位，每个盒子输入6位输出4位，组合得到32位
3. P盒置换：S盒代替运算的32位输出按照P盒进行置换。该置换把输入的每位映射到输出位，任何一位不能被映射两次，也不能被略去。得到的数据还是32位的。

2.4.1 E扩展置换

扩展置置换目标是IP置换后获得的右半部分Rn，将32位输入扩展为48位(分为4位×8组)输出。

扩展置换目的有两个：生成与密钥相同长度的数据以进行异或运算；提供更长的结果，在后续的替代运算中可以进行压缩。

　　扩展置换表如下：

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

表中的数字代表第几位，两列黄色数据是扩展的数据，可以看出，扩展的数据是从相邻两组分别取靠近的一位，4位变为6位。靠近32位的位为1，靠近1位的位为32。表中第二行的4取自上组中的末位，9取自下组中的首位。

扩展置换之后，右半部分数据Rn变为48位，与密钥置换得到的子密钥进行异或操作。

2.4.2 S盒代替

由P置换之后的数据与字密钥异或得到新的48位数据，将这个数据送人S盒，进行替代运算。替代由8个不同的S盒完成，每个S盒有6位输入4位输出。48位输入分为8个6位的分组，一个分组对应一个S盒，对应的S盒对各组进行代替操作。

每个S盒都是一个4行16列的表，盒中的每一项都是一个4位的数。S盒的6个输入确定了其对应的输出在哪一行哪一列，输入的高低两位做为行数H，中间四位做为列数L，在S盒中查找第H行L列对应的数据(<32)。

例如，假设输入为110011，第1位和第6位组合为11，对应于S盒的第3行；第2位到第5位为1001，对应于S盒的第9列。查找的第3行第9列的数字，如S盒1，因此用1111来代替110011。注意，S盒的行列计数都是从0开始。

代替过程产生8个4位的分组，在最后组合在一起形成32位数据。

以下为S盒的表：

S盒1

14	4	13	1	2	15	11	8	3	10	6	12	5	9	0	7
0	15	7	4	14	2	13	1	10	6	12	11	9	5	3	8
4	1	14	8	13	6	2	11	15	12	9	7	3	10	5	0
15	12	8	2	4	9	1	7	5	11	3	14	10	0	6	13

　　S盒2

15	1	8	14	6	11	3	4	9	7	2	13	12	0	5	10
3	13	4	7	15	2	8	14	12	0	1	10	6	9	11	5
0	14	7	11	10	4	13	1	5	8	12	6	9	3	2	15
13	8	10	1	3	15	4	2	11	6	7	12	0	5	14	9

　　S盒3

10	0	9	14	6	3	15	5	1	13	12	7	11	4	2	8
13	7	0	9	3	4	6	10	2	8	5	14	12	11	15	1
13	6	4	9	8	15	3	0	11	1	2	12	5	10	14	7
1	10	13	0	6	9	8	7	4	15	14	3	11	5	2	12

　　S盒4

7	13	14	3	0	6	9	10	1	2	8	5	11	12	4	15
13	8	11	5	6	15	0	3	4	7	2	12	1	10	14	19
10	6	9	0	12	11	7	13	15	1	3	14	5	2	8	4
3	15	0	6	10	1	13	8	9	4	5	11	12	7	2	14

　　S盒5

2	12	4	1	7	10	11	6	5	8	3	15	13	0	14	9
14	11	2	12	4	7	13	1	5	0	15	13	3	9	8	6
4	2	1	11	10	13	7	8	15	9	12	5	6	3	0	14
11	8	12	7	1	14	2	13	6	15	0	9	10	4	5	3

　　S盒6

12	1	10	15	9	2	6	8	0	13	3	4	14	7	5	11
10	15	4	2	7	12	9	5	6	1	13	14	0	11	3	8
9	14	15	5	2	8	12	3	7	0	4	10	1	13	11	6
4	3	2	12	9	5	15	10	11	14	1	7	6	0	8	13

　　S盒7

4	11	2	14	15	0	8	13	3	12	9	7	5	10	6	1
13	0	11	7	4	9	1	10	14	3	5	12	2	15	8	6
1	4	11	13	12	3	7	14	10	15	6	8	0	5	9	2
6	11	13	8	1	4	10	7	9	5	0	15	14	2	3	12

　　S盒8

13	2	8	4	6	15	11	1	10	9	3	14	5	0	12	7
1	15	13	8	10	3	7	4	12	5	6	11	0	14	9	2
7	11	4	1	9	12	14	2	0	6	10	13	15	3	5	8
2	1	14	7	4	10	8	13	15	12	9	0	3	5	6	11

2.4.3 P盒置换

由S盒置换后得到的数据，进行P置换。P置换表如下：

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

3. DES实现

  根据第二部分DES的框架介绍，现在可以根据这些来实现DES算法。为了实现算法，将每以主要的步骤模块化，根据步骤，创建以下函数：

1. __substitution(self, table:str, self_table:list)->str：置换函数，用于密钥置换、IP置换、P置换等
2. __f_funtion(self, right:str, key:str)->str：F函数，right加密过程中的右半部分，key表示参与的子密钥。函数实现：对right进行E扩展，与key 进行异或操作，进入S盒替代，进行P置换，返回。
3. __get_key_list(self)->list：返回加密过程中16轮的子密钥
4. __xor_function(self, xor1:str, xor2:str)->str：异或操作返回结果
5. __s_box(self, xor_result:str)：进行S盒替代的函数，48位替换为32位
6. __iteration(self, bin_plaintext:str, key_list:list)：因为右半部分是操作了16轮，所以合并在一起组成一个函数，返回进行F函数以及和left异或操作之后的字符串。
7. __bin2int(self, binary: str) -> list:由于加密之后的二进制无法直接转成字符，有不可见字符在，utf8可能无法解码，所以需要将二进制字符串每8位转成int型号列表，用于转成bytes再转hex
8. __int2bin(self, list_int: list) -> str:将int类型的列表转成二进制串

对外提供的接口：

1. str2bin(self, string: str) -> str:将明文转为二进制字符串:
2. bin2str(self, binary: str) -> str:二进制字符串转成字符串
3. modify_secretkey(self):修改默认密钥函数
4. encode(self, plaintext):加密
5. decode(self, ciphertext):解密
6. main(self):测试函数
7. 初始化内容：初始化各种置换表，以及默认密钥等

  全部代码：

import binascii

class ArrangeSimpleDES():
    def __init__(self):
        # 出初始化DES加密的参数
        self.ip = [
            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,
        ]  # ip置换

        self.ip1 = [
            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,
        ]  # 逆ip置换
        self.E = [
            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,
        ]  # E置换，将32位明文置换位48位
        self.P = [
            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,
        ]  # P置换，对经过S盒之后的数据再次进行置换
        # 设置默认密钥
        self.K = '0111010001101000011010010111001101101001011100110110100101110110'
        self.k1 = [
            57, 49, 41, 33, 25, 17, 9,
            1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
            10, 2, 59, 51, 43, 35, 27,
            19, 11, 3, 60, 52, 44, 36,
            63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
            7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
            14, 6, 61, 53, 45, 37, 29,
            21, 13, 5, 28, 20, 12, 4,
        ]  # 密钥的K1初始置换
        self.k2 = [
            14, 17, 11, 24, 1, 5, 3, 28,
            15, 6, 21, 10, 23, 19, 12, 4,
            26, 8, 16, 7, 27, 20, 13, 2,
            41, 52, 31, 37, 47, 55, 30, 40,
            51, 45, 33, 48, 44, 49, 39, 56,
            34, 53, 46, 42, 50, 36, 29, 32,
        ]

        self.k0 = [1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, ]  # 秘钥循环移位的位数

        self.S = [
            [
                0xe, 0x4, 0xd, 0x1, 0x2, 0xf, 0xb, 0x8, 0x3, 0xa, 0x6, 0xc, 0x5, 0x9, 0x0, 0x7,
                0x0, 0xf, 0x7, 0x4, 0xe, 0x2, 0xd, 0x1, 0xa, 0x6, 0xc, 0xb, 0x9, 0x5, 0x3, 0x8,
                0x4, 0x1, 0xe, 0x8, 0xd, 0x6, 0x2, 0xb, 0xf, 0xc, 0x9, 0x7, 0x3, 0xa, 0x5, 0x0,
                0xf, 0xc, 0x8, 0x2, 0x4, 0x9, 0x1, 0x7, 0x5, 0xb, 0x3, 0xe, 0xa, 0x0, 0x6, 0xd,
            ],
            [
                0xf, 0x1, 0x8, 0xe, 0x6, 0xb, 0x3, 0x4, 0x9, 0x7, 0x2, 0xd, 0xc, 0x0, 0x5, 0xa,
                0x3, 0xd, 0x4, 0x7, 0xf, 0x2, 0x8, 0xe, 0xc, 0x0, 0x1, 0xa, 0x6, 0x9, 0xb, 0x5,
                0x0, 0xe, 0x7, 0xb, 0xa, 0x4, 0xd, 0x1, 0x5, 0x8, 0xc, 0x6, 0x9, 0x3, 0x2, 0xf,
                0xd, 0x8, 0xa, 0x1, 0x3, 0xf, 0x4, 0x2, 0xb, 0x6, 0x7, 0xc, 0x0, 0x5, 0xe, 0x9,
            ],
            [
                0xa, 0x0, 0x9, 0xe, 0x6, 0x3, 0xf, 0x5, 0x1, 0xd, 0xc, 0x7, 0xb, 0x4, 0x2, 0x8,
                0xd, 0x7, 0x0, 0x9, 0x3, 0x4, 0x6, 0xa, 0x2, 0x8, 0x5, 0xe, 0xc, 0xb, 0xf, 0x1,
                0xd, 0x6, 0x4, 0x9, 0x8, 0xf, 0x3, 0x0, 0xb, 0x1, 0x2, 0xc, 0x5, 0xa, 0xe, 0x7,
                0x1, 0xa, 0xd, 0x0, 0x6, 0x9, 0x8, 0x7, 0x4, 0xf, 0xe, 0x3, 0xb, 0x5, 0x2, 0xc,
            ],
            [
                0x7, 0xd, 0xe, 0x3, 0x0, 0x6, 0x9, 0xa, 0x1, 0x2, 0x8, 0x5, 0xb, 0xc, 0x4, 0xf,
                0xd, 0x8, 0xb, 0x5, 0x6, 0xf, 0x0, 0x3, 0x4, 0x7, 0x2, 0xc, 0x1, 0xa, 0xe, 0x9,
                0xa, 0x6, 0x9, 0x0, 0xc, 0xb, 0x7, 0xd, 0xf, 0x1, 0x3, 0xe, 0x5, 0x2, 0x8, 0x4,
                0x3, 0xf, 0x0, 0x6, 0xa, 0x1, 0xd, 0x8, 0x9, 0x4, 0x5, 0xb, 0xc, 0x7, 0x2, 0xe,
            ],
            [
                0x2, 0xc, 0x4, 0x1, 0x7, 0xa, 0xb, 0x6, 0x8, 0x5, 0x3, 0xf, 0xd, 0x0, 0xe, 0x9,
                0xe, 0xb, 0x2, 0xc, 0x4, 0x7, 0xd, 0x1, 0x5, 0x0, 0xf, 0xa, 0x3, 0x9, 0x8, 0x6,
                0x4, 0x2, 0x1, 0xb, 0xa, 0xd, 0x7, 0x8, 0xf, 0x9, 0xc, 0x5, 0x6, 0x3, 0x0, 0xe,
                0xb, 0x8, 0xc, 0x7, 0x1, 0xe, 0x2, 0xd, 0x6, 0xf, 0x0, 0x9, 0xa, 0x4, 0x5, 0x3,
            ],
            [
                0xc, 0x1, 0xa, 0xf, 0x9, 0x2, 0x6, 0x8, 0x0, 0xd, 0x3, 0x4, 0xe, 0x7, 0x5, 0xb,
                0xa, 0xf, 0x4, 0x2, 0x7, 0xc, 0x9, 0x5, 0x6, 0x1, 0xd, 0xe, 0x0, 0xb, 0x3, 0x8,
                0x9, 0xe, 0xf, 0x5, 0x2, 0x8, 0xc, 0x3, 0x7, 0x0, 0x4, 0xa, 0x1, 0xd, 0xb, 0x6,
                0x4, 0x3, 0x2, 0xc, 0x9, 0x5, 0xf, 0xa, 0xb, 0xe, 0x1, 0x7, 0x6, 0x0, 0x8, 0xd,
            ],
            [
                0x4, 0xb, 0x2, 0xe, 0xf, 0x0, 0x8, 0xd, 0x3, 0xc, 0x9, 0x7, 0x5, 0xa, 0x6, 0x1,
                0xd, 0x0, 0xb, 0x7, 0x4, 0x9, 0x1, 0xa, 0xe, 0x3, 0x5, 0xc, 0x2, 0xf, 0x8, 0x6,
                0x1, 0x4, 0xb, 0xd, 0xc, 0x3, 0x7, 0xe, 0xa, 0xf, 0x6, 0x8, 0x0, 0x5, 0x9, 0x2,
                0x6, 0xb, 0xd, 0x8, 0x1, 0x4, 0xa, 0x7, 0x9, 0x5, 0x0, 0xf, 0xe, 0x2, 0x3, 0xc,
            ],
            [
                0xd, 0x2, 0x8, 0x4, 0x6, 0xf, 0xb, 0x1, 0xa, 0x9, 0x3, 0xe, 0x5, 0x0, 0xc, 0x7,
                0x1, 0xf, 0xd, 0x8, 0xa, 0x3, 0x7, 0x4, 0xc, 0x5, 0x6, 0xb, 0x0, 0xe, 0x9, 0x2,
                0x7, 0xb, 0x4, 0x1, 0x9, 0xc, 0xe, 0x2, 0x0, 0x6, 0xa, 0xd, 0xf, 0x3, 0x5, 0x8,
                0x2, 0x1, 0xe, 0x7, 0x4, 0xa, 0x8, 0xd, 0xf, 0xc, 0x9, 0x0, 0x3, 0x5, 0x6, 0xb,
            ],
        ]  # 16进制表示S盒的数据，S盒是为了将48位转换为32位，有8个盒子

    def __substitution(self, table: str, self_table: list) -> str:
        """
        :param table: 需要进行置换的列表,是一个01字符串
        :param self_table: 置换表，在__init__中初始化了
        :return: 返回置换后的01字符串
        """
        sub_result = ""
        for i in self_table:
            sub_result += table[i - 1]
        return sub_result

    def str2bin(self, string: str) -> str:
        """
        将明文转为二进制字符串:
        :param string: 任意字符串
        :return:二进制字符串
        """
        plaintext_list = list(bytes(string, 'utf8'))  # 将字符串转成bytes类型，再转成list
        result = []  # 定义返回结果
        for num in plaintext_list:
            result.append(bin(num)[2:].zfill(8))  # 将列表的每个元素转成二进制字符串，8位宽度
        return "".join(result)

    def bin2str(self, binary: str) -> str:
        """
        二进制字符串转成字符串
        :param binary:
        :return:
        """
        list_bin = [binary[i:i + 8] for i in range(0, len(binary), 8)]  # 对二进制字符串进行切分，每8位为一组
        list_int = []
        for b in list_bin:
            list_int.append(int(b, 2))  # 对二进制转成int
        result = bytes(list_int).decode()  # 将列表转成bytes，在进行解码，得到字符串
        return result

    def __bin2int(self, binary: str) -> list:
        """
        由于加密之后的二进制无法直接转成字符，有不可见字符在，utf8可能无法解码，所以需要将二进制字符串每8位转成int型号列表，用于转成bytes再转hex
        :param binary: 二进制字符串
        :return: int型列表
        """
        list_bin = [binary[i:i + 8] for i in range(0, len(binary), 8)]  # 对二进制字符串进行切分，每8位为一组
        list_int = []
        for b in list_bin:
            list_int.append(int(b, 2))
        return list_int

    def __int2bin(self, list_int: list) -> str:
        result = []
        for num in list_int:
            result.append(bin(num)[2:].zfill(8))
        return ''.join(result)

    def __get_block_list(self, binary: str) -> list:
        """
        对明文二进制串进行切分，每64位为一块，DES加密以64位为一组进行加密的
        :type binary: 二进制串
        """
        len_binary = len(binary)
        if len_binary % 64 != 0:
            binary_block = binary + ("0" * (64 - (len_binary % 64)))
            return [binary_block[i:i + 64] for i in range(0, len(binary_block), 64)]
        else:
            return [binary[j:j + 64] for j in range(0, len(binary), 64)]

    def modify_secretkey(self):
        """
        修改默认密钥函数
        :return: None
        """
        print('当前二进制形式密钥为:{}'.format(self.K))
        print("当前字符串形式密钥为：{}".format(self.bin2str(self.K)))
        newkey = input("输入新的密钥（长度为8）：")
        if len(newkey) != 8:
            print("密钥长度不符合，请重新输入：")
            self.modify_secretkey()
        else:
            bin_key = self.str2bin(newkey)
            self.K = bin_key
            print("当前二进制形式密钥为:{}".format(self.K))

    def __f_funtion(self, right: str, key: str):
        """
        :param right: 明文二进制的字符串加密过程的右半段
        :param key: 当前轮数的密钥
        :return: 进行E扩展，与key异或操作，S盒操作后返回32位01字符串
        """
        # 对right进行E扩展
        e_result = self.__substitution(right, self.E)
        # 与key 进行异或操作
        xor_result = self.__xor_function(e_result, key)
        # 进入S盒子
        s_result = self.__s_box(xor_result)
        # 进行P置换
        p_result = self.__substitution(s_result, self.P)
        return p_result

    def __get_key_list(self):
        """
        :return: 返回加密过程中16轮的子密钥
        """
        key = self.__substitution(self.K, self.k1)
        left_key = key[0:28]
        right_key = key[28:56]
        keys = []
        for i in range(1, 17):
            move = self.k0[i - 1]
            move_left = left_key[move:28] + left_key[0:move]
            move_right = right_key[move:28] + right_key[0:move]
            left_key = move_left
            right_key = move_right
            move_key = left_key + right_key
            ki = self.__substitution(move_key, self.k2)
            keys.append(ki)
        return keys

    def __xor_function(self, xor1: str, xor2: str):
        """
        :param xor1: 01字符串
        :param xor2: 01字符串
        :return: 异或操作返回的结果
        """
        size = len(xor1)
        result = ""
        for i in range(0, size):
            result += '0' if xor1[i] == xor2[i] else '1'
        return result

    def __s_box(self, xor_result: str):
        """
        :param xor_result: 48位01字符串
        :return: 返回32位01字符串
        """
        result = ""
        for i in range(0, 8):
            # 将48位数据分为6组，循环进行
            block = xor_result[i * 6:(i + 1) * 6]
            line = int(block[0] + block[5], 2)
            colmn = int(block[1:4], 2)
            res = bin(self.S[i][line * colmn])[2:]
            if len(res) < 4:
                res = '0' * (4 - len(res)) + res
            result += res
        return result

    def __iteration(self, bin_plaintext: str, key_list: list):
        """
        :param bin_plaintext: 01字符串，64位
        :param key_list: 密钥列表，共16个
        :return: 进行F函数以及和left异或操作之后的字符串
        """
        left = bin_plaintext[0:32]
        right = bin_plaintext[32:64]
        for i in range(0, 16):
            next_lift = right
            f_result = self.__f_funtion(right, key_list[i])
            next_right = self.__xor_function(left, f_result)
            left = next_lift
            right = next_right
        bin_plaintext_result = left + right
        return bin_plaintext_result[32:] + bin_plaintext_result[:32]

    def encode(self, plaintext):
        """
        :param plaintext: 明文字符串
        :return: 密文字符串
        """
        bin_plaintext = self.str2bin(plaintext)
        bin_plaintext_block = self.__get_block_list(bin_plaintext)
        ciphertext_bin_list = []
        key_list = self.__get_key_list()
        for block in bin_plaintext_block:
            # 初代ip置换
            sub_ip = self.__substitution(block, self.ip)
            ite_result = self.__iteration(sub_ip, key_list)
            # 逆ip置换
            sub_ip1 = self.__substitution(ite_result, self.ip1)
            ciphertext_bin_list.append(sub_ip1)
        ciphertext_bin = ''.join(ciphertext_bin_list)
        result = self.__bin2int(ciphertext_bin)
        return bytes(result).hex().upper()

    def decode(self, ciphertext):
        '''
        :param ciphertext: 密文字符串
        :return: 明文字符串
        '''
        b_ciphertext = binascii.a2b_hex(ciphertext)
        bin_ciphertext = self.__int2bin(list(b_ciphertext))
        bin_plaintext_list = []
        key_list = self.__get_key_list()
        key_list = key_list[::-1]
        bin_ciphertext_block = [bin_ciphertext[i:i + 64] for i in range(0, len(bin_ciphertext), 64)]
        for block in bin_ciphertext_block:
            sub_ip = self.__substitution(block, self.ip)
            ite = self.__iteration(sub_ip, key_list)
            sub_ip1 = self.__substitution(ite, self.ip1)
            bin_plaintext_list.append(sub_ip1)
        bin_plaintext = ''.join(bin_plaintext_list).replace('00000000', '')
        return self.bin2str(bin_plaintext)

    def main(self):
        select = input("Please selecting:\n1、Encryption\t 2、Decrpytion\nYour selecting:")
        if select == '1':
            plaintext = input("Input plaintext：")
            # print("Your plaintext is:{}".format(plaintext))
            ciphertext = self.encode(plaintext)
            print("The ciphertext is:{}".format(ciphertext))
        elif select == '2':
            plaintext = input("Input ciphertext：")
            # print("Your ciphertext is:{}".format(plaintext))
            plaintext = self.decode(plaintext)
            print("The plaintext is:{}".format(plaintext))
            # print(len(plaintext))
        else:
            input("Please selecting again！")
            self.main()


if __name__ == '__main__':
    mydes = ArrangeSimpleDES()
    mydes.modify_secretkey()
    while True:
        mydes.main()
        print("")

运行结果：