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经典加密法 DES加密法 姓名 程雪雪学号 6121904001专业 信号与信息处理 一 简介 DES算法 数据加密标准 是IBM为美国政府 NBS NIST 开发的一种对称加密算法 它是一个分组算法 对64位分组进行操作 它一次加密或解密总共有16轮 采用先替代后置换的方式 虽然56位密钥的DES算法已经风光不再 但是在某些场合仍然发挥作用 二 加密过程 主要参数有三个 key data mode key密钥data加密解密的数据mode其工作模式当mode为加密模式时 明文按照64位进行分组 形成明文组 每组均为二进制64位数据块 可设为D1D2D3 D62D63D64 并把输出的64位数分为L0 R0 L0为输出的左32位 R0为输出的右32位 首先 根据初始置换规则A 58 50 12 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 这样 输入的第58位换到第一位 第50位换到第2位 依此类推 最后一位是原来的第7位 则L0 D58D50 D8 R0 D57D49 D7 其次 进行迭代过程利用上部得到的L0 R0 设密钥K K1K2 K64 Ki的取值为0或者1 进行如下16轮乘积变换 F是由密钥K分解产生并经变化后的一个48位子密钥 然后 生成子密钥 使用者所持有的初始密钥是64位 根据置换规则B转换成一个56位的数据 将56位的密钥分成两个28位的分组C0和D0 经过一个循环左移函数C1和D1 C1和D1连接成一个56位的数据 结果置换规则C得到密钥K1 C1和D1再结果一个循环左移函数得到C2和D2 连接组成56位的密钥K2 以此类推 得到K3 K4 K16 即得到我们所需要的子密钥 最后 进行逆置换将得到的56位数据根据置换规则D置换为一组新的56位数据即为密文了 三 解密过程 由于DES加密法是对称型的加密方法 所以当mode为解密模式时 密钥是相同的 算法则是互逆的 四 安全性分析 DES算法具有很高的安全性 最初除了穷尽密钥搜索法对其进行攻击 算法中使用迭代16次 大大提高了保密性 DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密 其安全性仅以加密密钥的保密为基础 实现经济 运行有效 并且适用于多种完全不同的应用 DES算法对少量明文数据加密的安全性较差 所以其应用还存在不足 破译者较易得出明文 将严重影响DES算法的安全强度 必须进一步加强安全防范 五 注意事项 DES算法的加密密钥是根据用户输入的密码生成的 该算法把64位密码中的第8位 第16位 第24位 第32位 第40位 第48位 第56位 第64位作为奇偶校验位 在计算密钥时要忽略这8位 实际运用中 密钥只用到了64位中的56位 这样才具有高的安全性