DES算法及其在VC++6.0下的实现(下)

DES算法及其在VC++6.0下的实现(下) 作者：航天医学工程研究所四室 朱彦军 在《DES算法及其在VC++6.0下的实现(上)》中主要介绍了DES算法的基本原理，下面让我们继续： 二．子密钥的生成 64比特的密钥生成16个48比特的子密钥。其生成过程见图： 子密钥生成过程具体解释如下： 64比特的密钥K，经过PC-1后，生成56比特的串。其下标如表所示： PC-1 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 该比特串分为长度相等的比特串C0和D0。然后C0和D0分别循环左移1位，得到C1和D1。C1和D1合并起来生成C1D1。C1D1经过PC-2变换后即生成48比特的K1。K1的下标列表为： PC-2 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 C1、D1分别循环左移LS2位，再合并，经过PC-2，生成子密钥K2……依次类推直至生成子密钥K16。 注意：Lsi (I =1,2,….16)的数值是不同的。具体见下表： 迭代顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 左移位数 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 生成子密钥的VC程序源代码如下： for(i=1;i<57;i++)//输入64位K，经过PC-1变为56位 k0[i]=k[PC_1[i-1]]; 56位的K0，均分为28位的C0，D0。C0，D0生成K1和C1，D1。以下几次迭代方法相同，仅以生成K8为例。 for(i=1;i<27;i++)//循环左移两位 { C8[i]=C7[i+2]; D8[i]=D7[i+2]; } C8[27]=C7[1]; D8[27]=D7[1]; C8[28]=C7[2]; D8[28]=D7[2]; for(i=1;i<=28;i++) { C[i]=C8[i]; C[i+28]=D8[i]; } for(i=1;i<=48;i++) K8[i]=C[PC_2[i-1]];//生成子密钥k8 注意：生成的子密钥不同，所需循环左移的位数也不同。源程序中以生成子密钥 K8为例，所以循环左移了两位。但在编程中，生成不同的子密钥应以Lsi表为准。 三．解密 DES的解密过程和DES的加密过程完全类似，只不过将16圈的子密钥序列K1，K2……K16的顺序倒过来。即第一圈用第16个子密钥K16，第二圈用K15，其余类推。 第一圈： 加密后的结果 L=R15, R=L15⊕f(R15,K16)⊕f(R15,K16)=L15 同理R15=L14⊕f(R14,K15), L15=R14。 同理类推： 得 L=R0, R=L0。 其程序源代码与加密相同。在此就不重写。 四．示例 例如：已知明文m=learning, 密钥 k=computer。 明文m的ASCII二进制表示： m= 01101100 01100101 01100001 01110010 01101110 01101001 01101110 01100111 密钥k的ASCII二进制表示： k=01100011 01101111 01101101 01110000 01110101 01110100 01100101 01110010 明文m经过IP置换后，得： 11111111 00001000 11010011 10100110 00000000 11111111 01110001 11011000 等分为左右两段： L0=11111111 00001000 11010011 10100110 R0=00000000 11111111 01110001 11011000 经过16次迭代后，所得结果为： L1=00000000 11111111 01110001 11011000 R1=00110101 00110001 00111011 10100101 L2=00110101 00110001 00111011 10100101 R2=00010111 11100010 10111010 10000111 L3=00010111 11100010 10111010 10000111 R3=00111110 10110001 00001011 10000100 L4=00111110101100010000101110000100 R4=11110111110101111111101000111110 L5=11110111110101111111101000111110 R5=10010110011001110100111111100101 L6=10010110011001110100111111100101 R6=11001011001010000101110110100111 L7=11001011001010000101110110100111 R7=01100011110011101000111011011001 L8=01100011110011101000111011011001 R8=01001011110100001111001000000100 L9=01001011110100001111001000000100 R9=00011101001101111010111011100001 L10=00011101001101111010111011100001 R10=11101110111110111111010100000101 L11=11101110111110111111010100000101 R11=01101101111011011110010111111000 L12=01101101111011011110010111111000 R12=11111101110011100111000110110111 L13=11111101110011100111000110110111 R13=11100111111001011010101000000100 L14=11100111111001011010101000000100 R14=00011110010010011011100001100001 L15=00011110010010011011100001100001 R15=01010000111001001101110110100011 L16=01010000111001001101110110100011 R16=01111101101010000100110001100001 其中，f函数的结果为： f1=11001010001110011110100000000011 f2=00010111000111011100101101011111 f3=00001011100000000011000000100001 f4=11100000001101010100000010111001 f5=10101000110101100100010001100001 f6=00111100111111111010011110011001 f7=11110101101010011100000100111100 f8=10000000111110001010111110100011 f9=01111110111110010010000000111000 f10=10100101001010110000011100000001 f11=01110000110110100100101100011001 f12=00010011001101011000010010110010 f13=10001010000010000100111111111100 f14=11100011100001111100100111010110 f15=10110111000000010111011110100111 f16=01100011111000011111010000000000 16个子密钥为： K1=11110000101111101110111011010000 K2=11100000101111101111011010010101 K3=11110100111111100111011000101000 K4=11100110111101110111001000011010 K5=11101110110101110111011100100110 K6=11101111110100110101101110001011 K7=00101111110100111111101111100110 K8=10111111010110011101101101010000 K9=00011111010110111101101101000100 K10=00111111011110011101110100001001 K11=00011111011011011100110101101000 K12=01011011011011011011110100001010 K13=11011101101011011010110110001111 K14=11010011101011101010111110000000 K15=11111001101111101010011011010011 K16=11110001101111100010111000000001 S盒中，16次运算时，每次的8 个结果为： 第一次：5，11，4，1，0，3，13，9； 第二次：7，13，15，8，12，12，13，1； 第三次：8，0，0，4，8，1，9，12； 第四次：0，7，4，1，7，6，12，4； 第五次：8，1，0，11，5，0，14，14； 第六次：14，12，13，2，7，15，14，10； 第七次：12，15，15，1，9，14，0，4； 第八次：15，8，8，3，2，3，14，5； 第九次：8，14，5，2，1，15，5，12； 第十次：2，8，13，1，9，2，10，2； 第十一次：10，15，8，2，1，12，12，3； 第十二次：5，4，4，0，14，10，7，4； 第十三次：2，13，10，9，2，4，3，13； 第十四次：13，7，14，9，15，0，1，3； 第十五次：3，1，15，5，11，9，11，4； 第十六次：12，3，4，6，9，3，3，0； 子密钥生成过程中，生成的数值为： C0=0000000011111111111111111011 D0=1000001101110110000001101000 C1=0000000111111111111111110110 D1=0000011011101100000011010001 C2=0000001111111111111111101100 D2=0000110111011000000110100010 C3=0000111111111111111110110000 D3=0011011101100000011010001000 C4=0011111111111111111011000000 D4=1101110110000001101000100000 C5=1111111111111111101100000000 D5=0111011000000110100010000011 C6=1111111111111110110000000011 D6=1101100000011010001000001101 C7=1111111111111011000000001111 D7=0110000001101000100000110111 C8=1111111111101100000000111111 D8=1000000110100010000011011101 C9=1111111111011000000001111111 D9=0000001101000100000110111011 C10=1111111101100000000111111111 D10=0000110100010000011011101100 C11=1111110110000000011111111111 D11=0011010001000001101110110000 C12=1111011000000001111111111111 D12=1101000100000110111011000000 C13=1101100000000111111111111111 D13=0100010000011011101100000011 C14=0110000000011111111111111111 D14=0001000001101110110000001101 C15=1000000001111111111111111101 D15=0100000110111011000000110100 C16=0000000011111111111111111011 D16=1000001101110110000001101000 解密过程与加密过程相反，所得的数据的顺序恰好相反。在此就不赘述。 参考书目： 《计算机系统安全》 重庆出版社 卢开澄等编著 《计算机密码应用基础》 科学出版社 朱文余等编著 《Visual C++ 6.0 编程实例与技巧》 机械工业出版社 王华等编著

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谢谢! ( simon_2008 发表于 2006-7-4 12:40:00)   K9:0x1f5bdb 449554 0001 1111 0101 1011 1101 1011 0100 0100 1001 0101 0101 0100 K10:0x3f79dd 9a4ec 0011 1111 0111 1001 1101 1101 0000 1001 1010 0100 1110 1100 K11:0x1f6dcd 68dc81 0001 1111 0110 1101 1100 1101 0110 1000 1101 1100 1000 0001 K12:0x5b6dbd 0a443f 0101 1011 0110 1101 1011 1101 0000 1010 0100 0100 0011 1111 K13:0xddadad 8f5980 1101 1101 1010 1101 1010 1101 1000 1111 0101 1001 1000 0000 K14:0xd3aeaf 804371 1101 0011 1010 1110 1010 1111 1000 0000 0100 0011 0111 0001 K15:0xf9bea6 d38a04 1111 1001 1011 1110 1010 0110 1101 0011 1000 1010 0000 0100 K16:0xf1be2e 01825e 1111 0001 1011 1110 0010 1110 0000 0001 1000 0010 0101 1110 ( imflying 发表于 2005-5-6 21:47:00)   接着,我想补完本文的K子密钥,应该是48bit,本文是32 K1:0xf0beee d00798  1111 0000 1011 1110 1110 1110 1101 0000 0000 0111 1001 1000 k2:0xe0bef6 95b484 1110 0000 1011 1110 1111 0110 1001 0101 1011 0100 1000 0100 k3:f4fe76 2806e5 1111 0100 1111 1110 0111 0110 0010 1000 0000 0110 1110 0101 K4:0xe6f772 1ae887 1110 0110 1111 0111 0111 0010  0001 1010 1110 1000 1000 0111 K5:0xeed777 264591 1110 1110 1101 0111 0111 0111  0010 0110 0100 0101 1001 0001 K6:0xefd35b 8b2143 1110 1111 1101 0011 0101 1011 1000 1011 0010 0001 0100 0011 K7:0x2fd3fb e6c300 0010 1111 1101 0011 1111 1011 1110 0110 1100 0011 0000 0000 K8:0xbf59db 50074e 1011 1111 0101 1001 1101 1011 0101 0000 0000 0111 0100 1110