利用汇编语言实现DES加密算法.doc

利用汇编语言实现des加密算法 摘要：des算法是一种数据加密算法。自从1977年公布以来，一直是国际上的商用保密通信和机通信的最常用的加密标准。des算法的实现一般用高级语言。关键词：加密算法des汇编语言在界及非金融界的保密通信中，越来越多地用到了des算法。des（dataencryptionstandard）即数据加密算法，是ibm公司于1977年成功并公开发表的。随着我国三金工程尤其是金卡工程的启动，des算法在pos、atm、磁卡及智能卡(ic卡)中被广泛，以此来实现关键数据的保密。如信用卡持卡人的pin的加密传输、ic卡与pos间的双向认证、金融交易中的密码键盘等，均用到des算法。由于密码键盘不可能使用高级语言，所以用汇编语言实现des就非常实用。1des算法的简单原理des是一种分组密码。假定明文m是由0和1组成的长度为64位的符号串，密钥k也是64位的0、1符号串。设：m=m1m2m3m64k=k1k2k3k64加密过程可表达如下：des(m)=ip-1t16t15t2t1ip(m)其中：ip(m)是初始置换，ip-1是逆置换，t16t1是16次迭代。 （1）初始置换ip功能是把输入的明文m按位重新组合，并把输出分为l0、r0两部分，每部分各长32位，其置换规则如下：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（2）逆置换ip-1经过16次迭代运算后，得到l16、r16，将此作为输入，进行逆置换。逆置换满足：ipip-1=ip-1ip=i逆置换正好是初始置换的逆运算。（3）t16t1的迭代计算des的迭代算法采用模2加法。在通信的两端，双方约定了一致的密钥。在通信的源点用密钥对核心数据进行加密并形成密文，然后，以密文的形式在公共通信网中传输到通信网络的终点。数据到达终点后，用同样的密钥对密文数据进行解密，便再现了明文形式的核心数据。这样，便保证了核心数据(如pin、mac等)在公共通信网中传输的安全性和可靠性。 2汇编语言的实现用汇编语言实现des算法有它的优势也有它的难点。优势是51汇编的位操作可以方便地实现置换功能。但用汇编语言实现算法的迭代运算及循环功能比较烦琐。在用51汇编实现des的过程中，我编写了几个子程序，组合起来可实现des算法加密。在这里写出一些思路，有需要的同行可与我联系（e-mail：）。8031有16个可以位寻址的寄存器，可放置128位的数据，利用它可实现des的转置功能。将明文m放入寄存器27h20h中，即位地址00h对应m64，3fh对应m1。利用标志寄存器c可实现置换与逆置换程序。在des的16次迭代过程中，要实现公式：li=ri-1；ri=li-1f(ri-1，ki)的运算过程,其关键在于f(ri-1，ki)的功能。f是将32位的输入转化为32位的输出。其中含3项技术:将32位膨胀为48位的e功能。该项功能可用类似于置换功能的子程序编写。48位子密钥的生成。为了便于51汇编生成子密钥，可以使用主机用串口下传的方式，由主机将16个子密钥传给89c52为核心的单片机，然后存入80hffh中。如果密钥是固定的，则可直接将子密钥固化在89c52的flash中。 s盒的功能是将48位的输入再次缩为32位。具体实现是将s盒表存入89c52的flash中，每次通过查表求得s输出的结果。下面列举其中的