实验二 DES加密算法

1、实验二DES加密算法实验目的：1.理解对称加密算法的原理和特点2.理解DES算法的加密原理实验原理：一对称密钥机制即对称密钥体系，也称为单钥密码体系和传统密码体系。对称密码体系通常分为两大类，一类是分组密码（如DES、AES算法），另一类是序列密码（如RC4算法）。对称密码体系加密和解密时所用的密钥是相同的或者是类似的，即由加密密钥可以很容易地推导出解密密钥，反之亦然。同时在一个密码系统中，我们不能假定加密算法和解密算法是保密的，因此密钥必须保密。发送信息的通道往往是不可靠的或者不安全的，所以在对称密码系统中，必须用不同于发送信息的另外一个安全信道来发送密钥。对称密码体系的优点：加密效率高，硬

2、件实现可达每秒数百兆字节（件实现略慢一些）。密钥相对较短。可以用来构造各种密钥机制。可以用来建造安全性更强的密码。缺点：通信双方都要保持密钥的秘密性。在大型网络中，每个人需持有许多密钥。为了安全，需要经常更换密钥。实验设备 #实验步骤：一、(1)本机进入“密码工具”“加密解密”、“DES加密算法”、“加密、解密”页签，在明文输入区输入明文：51101160在密钥窗口输入8(64位)个字符的密钥K=ab123456.单击“加密”按钮，将密文导出到DES文件夹(D：WorkEncryptionDES)中，通告同组主机获取密文，并将密钥K告诉同组主机。单击“导入“按钮”，从同组主机的DES共享文件夹

3、中将密文导入，然后在密钥窗口输入被同组主机通告的密钥K,单击“解密”按钮进行DES解密。将破解后的明文与同组主机记录的明文比较。二、DES算法本机进入“密码工具”、“加密解密”、“DES加密算法”、“演示”页签，向64位明文中输入8个字符(8*8bit=64)，向64位密钥中输入8个字符(8*8bit=64)。单击“加密”按钮。完成加密操作，分别点击“初始设置”、“密钥生成演示”、“十六轮加密变换”和“终结置换”按钮，查看初始置换、密钥生成演示、十六轮加密变换和终结置换的详细加密操作流程。实验结果：图1DE呂加寄茸泾-戀钥峑成直金2SJDE呂加寄茸泾-戀钥峑成直金2SJ图264位密钥：K=(0

4、11000010110001000110001001100100011001100110100001101010011011)56位密钥：K1=(00000000000000111111111111111001101011100000000000001100Ci=(000000000000001111111111111)Di=(1001101011100000000000001100Ci+1=(000000000000011111111111111)Di+1=(0011010111000000000000011001)压缩矩阵1：57494133251791585042342618102595

5、143352719113605244366355473931231576254463830221466153453729211352820124压缩矩阵2:1417112415328156211023191242681672720132415231374755304051453348444939563453464250362932 图3Ci为图2的Ci+1,Di为图2的Di+1Ci+1=(000000000000111111111111110)Di+1=(0110101110000000000000110010子密钥=(1101000010101100101001100111011010100

6、00000000100图4Ci+1=(0000000000111111111111110000Di+1=(101011100000000000001100100D子密钥=(111100001010111000100110001000000010010111001010图5D內加慧算注一切始胃埶2d資按前：|更引313”口口&拒铲位明文轻过初赠豊拱表进行杠I惦左貳我成詡的愛明立.再送入十六轮力|愛匡世进行仙密.貝体置按方法：按肚査抛W馆明立齟1个比蒔位与第58亍比特位进行置損，韓个比特瞌与第別T比特进行置如,以吐養抢宜至舟戍斜比特明文的S捉宕:|XF=4137O0FF0MOjg亘图6置换前=(0

7、011010100110001001100010011000000110001001100010011011000100000置换后=(0000000011111111010000010011011100000000111111110000000001000000图7此图写出Li、Ri、Li+1、Ri+1、Ki的二进制矩阵。Li=(00000000111111110100000100110111Ri=(00000000111111110000000001000000Li+1=(00000000111111110000000001000000Ki=(11010000101011001010110

8、0011100000000000111000101图800FF0040的二进制=(00000000111111110000000001000000扩展型换位矩阵3212345456789891011121312131415161716171819202120212223242524252627282928293031321Ri=(0O0O0O0O0001011111111110100000000000001000000000)Ki=(11010000101011001010110001110000000000011100010DD08852F003C5=(1101000010001000010

9、10010111100000000001111000101)图9怔尊聲荻一煤梦鹭换骨曲前：|9CB29eF4F2S3lDAA逐过怖枪加密的明文通过拂足戒呈捋的同位整文.具儘置换方法：按阴査換帝，梅鏡过忻轮加逼的密立的黑i平k喑应与第豹H匕特立is行置墓範个I;晞li与第洽I;需进曲MEt；粹适力苗骨隹.聞换看：|6eB2494EgMiF7图10实验报告要求与排版字号：1实验报告接着前面给出封皮两页（本人信息封皮，教师打分封皮）后，格式如下：实验目的、实验原理、实验设备、实验步骤、实验结果、实验分析、结论、实验总结与心得体会。心得体会不能缺失，而且要深入写，写出自己实验中克服的一些困难和难点，写

10、出自己的心得。2.实验报告打印用A4（21X29.7cm）格式。标题用小二号黑体加粗，正文用四号宋体。行距为固定值20磅。页面上边距2.54cm，下边距2.54cm，左边距3cm，右边距2.2cm；实验报告页码从正文页面起计算。页码字号，选用小四号粗黑体并居中。3报告双面打印，注意页码顺序，第一张纸正反两面是第1、2页，第二张纸是第3、4页，依此类推。页面左边订书钉。注意：1输入明文数据和密钥是一样的，都为本人的学号后8位。明文和密钥要求键盘输入8个字符，在系统里换算成asc码就变成16进制的16个字符（譬如键盘字母3转换成asc码33，即00110011；键盘字母D转换成44，即01000100，具体转换asc码参考asc码表）。实验内容按如下步骤和要求完成：（1）每一步骤都要有数据和截图，不允许跳跃数据。其中子密钥具体产生16步迭代可以只写出前三步，给出相应二进制矩阵，用到的转换矩阵也要写出（每种矩阵写一次就行了，标明图的序号），然后直接跳到最后第16步，第16步给出截图和16进制即可，不用给出二进制矩阵。其中明文16步迭代只写出第一步的二进制矩阵和转换矩阵，加密