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网站建站四种方案,企业咨询公司名字大全,查服务器ip地址,百度站长工具登录方式什么是DES DES(Data Encryption Standard) 是一种对称加密算法。它的设计目标是提供高度的数据安全性和性能。 DES的概念 DES使用56位的密钥和64位的明文块进行加密。DES算法的分组大小是64位#xff0c;因此#xff0c;如果需要加密的明文长度不足64位#xff0c;需要进…什么是DES DES(Data Encryption Standard) 是一种对称加密算法。它的设计目标是提供高度的数据安全性和性能。 DES的概念 DES使用56位的密钥和64位的明文块进行加密。DES算法的分组大小是64位因此如果需要加密的明文长度不足64位需要进行填充如果明文长度超过64位则需要使用分组模式进行分组加密。 DES的加密流程 初始置换(Initial Permulation,IP置换) 将64位明块进行重新排列生成新的64未明文块。 16轮次加密 DES加密算法共有16个轮次每个轮次都包含以下六个步骤 a. 将64位数据块分为左右两个32位块。 b. 右侧32位作为输入扩展到48位然后与轮密钥进行 ⊕ \oplus ⊕运算再经过S盒置换压缩 得到32位的数据块。 c. P盒置换输出32位数据块。 d. c步骤的输出与左侧的32位数据块进行 ⊕ \oplus ⊕得到本轮次的右边32位数据块的输出。 e. a步骤得到的右侧32位数据块作为本轮次的左侧数据块输出。 f. 拼接ed的输出得到本轮次的加密输出。 末置换Final Permutation: 在最后一个轮次完成后将经过加密的数据块进行置换得到最终的64位密文。 总的来说DES加密的过程就是通过一系列置换、异或、扩展等运算将明文分成若干个小块然后根据主密钥生成一系列的轮密钥利用轮密钥对每个小块进行加密最终将加密结果重新组合成一个整体得到密文。
DES算法加密步骤详解 初始置换 IP置换是将输入的64位明文块进行置换和重新排列生成新的64位数据块。我们将把64位的顺序按下表中规定的顺序放置图中的数字是在64位明文中每个比特的索引位置。 IIIIIIIVVVIVIIVIII58504234261810260524436282012462544638302214664564840322416857494133251791595143352719113615345372921135635547393123157目的:增加加密的混乱程度使明文中的每一位都能够对后面的加密过程产生影响提高加密强度。 加密轮次 初始置换完成后明文被划分成了相同长度32位的左右两部分记作L0,R0。接下来就会进行16个轮次的加密了。 以第一轮次的加密为例过程如下 从上图可以看出右边的部分的R0会作为下一轮次的左半部分L1的输入。R0先补位到48位和本轮次的密钥K1进行 ⊕ \oplus ⊕之后经过S盒置换得到32位的数据块再经过P和置换最后与L0进行 ⊕ \oplus ⊕得到的结果作为下一轮的R1。上面的过程可以使用以下公式表示 R i ( 48 R i − 1 ⊕ K i ) ⊕ L i − 1 L i R i − 1 \begin{aligned} Ri({48}R{i-1} \oplus K{i})\oplus L_{i-1}\ LiR{i-1} \end{aligned} Ri​Li​​(48​Ri−1​⊕Ki​)⊕Li−1​Ri−1​​ 详细步骤如下 扩展R到48位 将32位的R0通过以下表格中的规则扩展到48位。 IIIIIIIVVVI3212345456789891011121312131415161716171819202120212223242524252627282928293031321 生成子密钥 DES算法采用了每轮子密钥生成的方式来增加密钥的复杂性和安全性。每轮子密钥都是由主密钥64位通过密钥调度算法Key Schedule Algorithm生成的。DES算法的密钥调度算法可以将64位的主密钥分成16个子密钥每个子密钥48位用于每轮加密中与输入数据进行异或运算。 通过子密钥生成的流程图来看下整个过程。 a. 将64位的主密钥通过PC-1置换表进行置换得到56位的数据块。 b. 将56位的数据块分成两个28位的数据块分别为C0和D0。 c. 将C0和D0分别左移1位或2位得到C1和D1。 d. 将C1和D1合并成56位的数据块通过PC-2置换表进行置换得到48位的子密钥K1。 e. 重复c和d步骤得到16个子密钥。 注意: PC-1置换表如下 IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVI5749413325179158504234261810259514335271911360524436635547393123157625446383022146615345372921135282012412345678 PC-2置换表如下 IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVI1417112415328156211023191242681672720132415231374755304051453348444939563453464250362932 左移位数表如下 IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVI1122222212222221 当前轮次的密钥与扩展后的R进行异或运算 将扩展后的R0与当前轮次的密钥Ki进行异或运算得到48位的数据块。 S盒置换(Substitution Box Substitution) 将上一步得到的48位数据块分成8个6位的数据块每个6位数据块作为S盒的输入经过S盒置换后得到4位的数据块。 S盒是一个4行16列的表每个S盒都有一个特定的输入和输出。S盒的输入是6位的数据块输出是4位的数据块。S盒的作用是将输入的6位数据块映射到4位的数据块从而实现数据的压缩。 举个例子输入100011第一位和最后一位组成一个二进制数1001即9作为S盒的行数中间的4位组成一个二进制数0001即1作为S盒的列数。在S盒中找到第9行第1列的元素即为14转换为二进制为1110即为S盒的输出。 注意: S盒子的行列号是从0开始的。 S盒的具体内容如下 IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVIS盒1144131215118310612590701574142131106121195384114813621115129731050S盒21518146113497213120510313471528141201106911541148136211151297310501512824917511314100613S盒31009146315511312711428137093461028514121115113649815301112125101471101306987415143115212S盒47131430691012851112415138115615034721211014910690121171315131452843150610113894511127214S盒52124171011685315130149141121247131501510398642111101378159125630141181271142136150910453S盒61211015926801334147511101542712956113140113891415528123704101131164321295151011141760813S盒74112141508133129751061130117491101435122158614111312371410156805926111381410795015142312S盒81328461511110931450127115138103741256110149271141912142061013153582114741081315129035611 P盒替换 将上一步得到的32位数据块通过P盒子进行置换得到32位的数据块。 P盒子置换表如下 IIIIIIIVVVIVIIVIII1672021291228171152326518311028241432273919133062211425 逆置换Inverse Permutation 在经过16轮次计算后DES会对最后的结果进行最后一次置换。即为最后的输出结果。置换表如下 IIIIIIIVVVIVIIVIII40848165624643239747155523633138646145422623037545135321612936444125220602835343115119592734242105018582633141949175725