DES加密算法课程设计报告

软件实现流程图

开始 输入密文和密钥 密文和密钥转换成二进制，存储在文件中 读出64位密文和密钥 64位密钥进行pc-1置换，生成56位 56位比特串分成左右各28位。C[i]与D[i]，i=0; C[i]与D[i]左移一位或者两位，由左移表决定左移位数Ls[16].左移产生C[i+1]与D[i+1] C[i+1]与D[i+1]合并为56位比特串，并进行pc-2置换，产生子密钥keys[i+1],i++; i>15 N Y 节点1

加密过程 节点1 64位明文进行IP置换后进行分组Li[32]与Ri[32];i=0 Ri[32]进行E扩展，生成48位比特串。48位比特串与子密钥keys[i+1]进行异或运算。 得到的48位比特串分为8组，进入8个S盒中，并按照S盒的规则输出8个十进制数 将8个十进制数转换为32位比特串。 32位比特串进行P置换，产生新的32位比特串 32位比特串与Li[32]进行异或，产生R(i+1)[32] L(i+1)[32]=Ri[32];i++ N i>15 Y R16[32]在前，L16[32]在后进行合并，合并后进行IP逆置换，即产生密文 结束 1

开始 输入密文和密钥 密文和密钥转换成二进制，存储在文件中 读出64位密文和密钥 64位密钥进行pc-1置换，生成56位 56位比特串分成左右各28位。C[i]与D[i]，i=0; C[i]与D[i]左移一位或者两位，由左移表决定左移位数Ls[16].左移产生C[i+1]与D[i+1] C[i+1]与D[i+1]合并为56位比特串，并进行pc-2置换，产生子密钥keys[i+1],i++; i>15 N Y 节点1

加密过程 节点1 64位明文进行IP置换后进行分组Li[32]与Ri[32];i=0 Ri[32]进行E扩展，生成48位比特串。48位比特串与子密钥keys[i+1]进行异或运算。 得到的48位比特串分为8组，进入8个S盒中，并按照S盒的规则输出8个十进制数 将8个十进制数转换为32位比特串。 32位比特串进行P置换，产生新的32位比特串 32位比特串与Li[32]进行异或，产生R(i+1)[32] L(i+1)[32]=Ri[32];i++ N i>15 Y R16[32]在前，L16[32]在后进行合并，合并后进行IP逆置换，即产生密文 结束 2

二、标准ＤＥＳ的加密过程

1、明文与密钥的输入

首先8位ACSII字符的明文与密钥的输入，存放在mingwen[8]和miyao[8]中，然后将这些8位的ASCII字符转换成二进制的64位的明文和密钥，分别存放在mingwenB[64]和miyaoB[64]中,并将二进制的明文和密钥放在文件中 int str[8],i,j,ch,k;

FILE *fp4；fp4=fopen(\明文二进制.txt\ k=0;

for(i=0;i<8;i++) {

ch=mingwen[i]; for(j=0;j<8;j++) {

str[j]=ch%2; ch=ch/2; }

for(j=7;j>=0;j--) {

mingwenB[k]=str[j]; k++;

fprintf(fp4,\ } }

密钥的转换和存储同理。 2、密钥的产生

1)、64位miyaoB[64]经过pc-1置换，生成56位的比特串。定义pc1_Table[56],存放在afterpc1[56]中。

for(i=0;i<56;i++) afterpc1[i]=miyaoB[pc1_Table[i]-1]; 2)、56位比特串分组，生成C0[28]和D0[28] for(i=0;i<28;i++) C0[i]=afterpc1[i];

for(j=0,i=28;i<56;i++,j++) D0[j]=afterpc1[i];

3)、C0[28]、D0[28]进行左移，产生C[16][28]和D[16][28],为进行pc-2置换产生密钥做准备。 for(i=0;i<27;i++) //第一轮数据生成C[0][28]与D[0][28] {

C[0][i]=C0[i+1]; D[0][i]=D0[i+1]; }

C[0][27]=C0[0]; D[0][27]=D0[0];

for(i=1;i<16;i++) //第二轮数据至第十六轮数据生成

3

{ if(i==1||i==8||i==15) { for(j=0;j<27;j++) //左移1位 {

C[i][j]=C[i-1][j+1]; D[i][j]=D[i-1][j+1]; }

C[i][27]=C[i-1][0]; D[i][27]=D[i-1][0]; }

else //左移2位 {

for(j=0;j<26;j++) {

C[i][j]=C[i-1][j+2]; D[i][j]=D[i-1][j+2]; }

C[i][26]=C[i-1][0]; C[i][27]=C[i-1][1]; D[i][26]=D[i-1][0]; D[i][27]=D[i-1][1]; }

} //产生16轮左右数据，为pc-2置换准备。 4)、左右两部分比特串合并，存放在int beforekey[16][56]中 k=0;

for(i=0;i<16;i++) {

for(j=0;j<28;j++)

beforekey[i][j]=C[i][j]; for(k=0;k<28;k++,j++)

beforekey[i][j]=D[i][k]; }

5)、beforekey[16][56]经过pc-2置换，产生16轮密钥keys[16][48]， for(i=0;i<16;i++) for(j=0;j<48;j++)

keys[i][j]=beforekey[i][pc_2table[j]-1]; 至此，16轮子密钥产生完毕，为keys[16][48]。 3、密文的产生

1)、明文经过初始置换IP置换。结果放在afterIP[64]中。 for(j=0;j<64;j++) {

afterIP[j]=mingwenB[IP_table[j]-1]; }

2)、明文的第0次分组，左部分L0[32],右部分R0[32]。 for(i=0;i<32;i++)

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L0[i]=afterIP[i];

for(j=0,i=32;i<64;i++,j++) R0[j]=afterIP[i];

3)、为产生密文，要进行16轮的循环，每次循环生成一个L[i][32]和R[i][32]，下面进行第一次循环，生成L[0][32]和R[0][32]。 for(i=0;i<32;i++) //Li=R(i-1) L[0][i]=R0[i];

4)、至于R[0][32]的生成，R[0][32]=L0[32]^f(R0,keys[0])。因此，要首先计算出f值。R0[32]经过E变换，由32位扩展为48位，然后与子密钥进行异或，为进入S盒做准备。结果放在afterER0[48]中 for(i=0;i<48;i++)

afterER0[i]=R0[E_table[i]-1];

5)、E扩展后，与子密钥进行异或，生成进入S盒前的数据。存放在beforeS[48].

for(i=0;i<48;i++)

if(afterER0[i]==keys[0][i]) beforeS[i]=0; else

beforeS[i]=1;

6)、要进入S盒的48位比特串要经过8个不同的S盒，因此，将48位比特串分在8个数组中，放在beforeSBox[8][6]. for(k=0,i=0;i<8;i++) for(j=0;j<6;j++)

{ beforeSBox[i][j]=beforeS[k]; k++; }

7)、进入S盒后，进过8个S盒，每个S盒产生一个十进制的数字，在0~15之间。beforeSBox[i][6]中的6个数字，第0、5位组成了S盒的行号，第1、2、3、4,4位组成了S盒的列号，根据行列选中S盒中的数据作为输出，存放在afterSBox[8]中。

int hang,lie; for(i=0;i<8;i++)

{ hang=beforeSBox[i][0]*2+beforeSBox[i][5];

lie=beforeSBox[i][1]*8+beforeSBox[i][2]*4+beforeSBox[i][3]*2+beforeSBox[i][4];

afterSBox[i]=SBox[i][hang][lie]; }

8)、由S盒出来的8个十进制数字转换成32位的二进制比特串，存放在beroreP[32]中，为接下来的P置换做准备。 k=0; int temp; int str1[4]; for(i=0;i<8;i++) {

temp=afterSBox[i];

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m_Mingwen=m_Mingwen+(char)(48+output[i]); if((i+1)%8==0)

m_Mingwen=m_Mingwen+\ //64位明文显示在界面上 }

int charB[8][8]; k=0;

for(i=0;i<8;i++) {

for(j=0;j<8;j++,k++)

charB[i][j]=output[k]; }

char result[8]; for(i=0;i<8;i++) {

str[i]=0;

if(charB[i][0]==1) str[i]=str[i]+128; if(charB[i][1]==1) str[i]=str[i]+64; if(charB[i][2]==1) str[i]=str[i]+32; if(charB[i][3]==1) str[i]=str[i]+16; if(charB[i][4]==1) str[i]=str[i]+8; if(charB[i][5]==1) str[i]=str[i]+4; if(charB[i][6]==1) str[i]=str[i]+2; if(charB[i][7]==1) str[i]=str[i]+1; }

for(i=0;i<8;i++)

result[i]=str[i]; result[i]='\\0';

m_outputMingwen=result; CString temp2,temp3; char *ch1,*ch2,*ch3; for(i=0;i<16;i++) {

int m=m_output.InsertItem(0,\ char

chtempL[40]=\ int ctempL[32],ctempkey[48],ctempR[32];

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for(j=0;j<32;j++) {

ctempL[j]=R[i][j]; ctempR[j]=L[i][j]; }

for(j=0;j<48;j++)

ctempkey[j]=keys[i][j]; for(j=0;j<32;j++) {

temp1.Format(\

ch1=temp1.GetBuffer(temp1.GetLength()); strcat(chtempL,ch1); if((j+1)%8==0)

strcat(chtempL,\

temp2.Format(\

ch2=temp2.GetBuffer(temp2.GetLength()); strcat(chtempR,ch2); if((j+1)%8==0)

strcat(chtempR,\ }

for(j=0;j<48;j++) {

temp3.Format(\

ch3=temp3.GetBuffer(temp3.GetLength()); strcat(chtempkey,ch3); if((j+1)%8==0)

strcat(chtempkey,\ }

_itoa(i+1,number,10);

m_output.SetItemText(m,0,number); m_output.SetItemText(m,1,chtempkey); m_output.SetItemText(m,2,chtempL); m_output.SetItemText(m,3,chtempR); }

UpdateData(false); }

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2、解密过程(JieMi.cpp)

// JieMi.cpp : implementation file

#include \#include \#include \

#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE

static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif

#include \

// JieMi dialog

JieMi::JieMi(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(JieMi::IDD, pParent) {

//{{AFX_DATA_INIT(JieMi) m_Mingwen = _T(\ m_Miwen = _T(\ m_Miyao = _T(\

m_outputMingwen = _T(\ //}}AFX_DATA_INIT }

void JieMi::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {

CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(JieMi)

DDX_Control(pDX, IDC_LIST1, m_output); DDX_Text(pDX, IDC_Mingwen, m_Mingwen); DDX_Text(pDX, IDC_Miwen, m_Miwen); DDX_Text(pDX, IDC_Miyao, m_Miyao);

DDX_Text(pDX, IDC_outMingwen, m_outputMingwen); //}}AFX_DATA_MAP }

BEGIN_MESSAGE_MAP(JieMi, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(JieMi)

ON_BN_CLICKED(IDC_back, Onback) ON_BN_CLICKED(IDC_JieMi, OnJieMi) //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP()

// JieMi message handlers

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BOOL JieMi::OnInitDialog() {

CDialog::OnInitDialog();

m_output.ModifyStyle(0,LVS_REPORT); DWORD style= m_output.GetExStyle(); style=style^LVS_EX_CHECKBOXES;

m_output.SetExtendedStyle(style|LVS_EX_GRIDLINES|LVS_EX_FULLROWSELECT);

m_output.InsertColumn(0,\循环轮数\ m_output.InsertColumn(1,\子密钥\ m_output.InsertColumn(2,\左部(Li)\ m_output.InsertColumn(3,\右部(Ri)\ // TODO: Add extra initialization here

return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control // EXCEPTION: OCX Property Pages should return FALSE }

void JieMi::Onback() {

// TODO: Add your control notification handler code here ShowWindow(SW_HIDE); CDESDlg dlg; dlg.DoModal(); }

void JieMi::OnJieMi() {

// TODO: Add your control notification handler code here FILE *fp1,*fp2; int i,j,k; int str[8];

char miwen[8],miyao[8]; //存储从文件中读取的明文和密钥 int miwenB[64],miyaoB[64]; //存储64位二进制的明文和密钥 fp1=fopen(\ fp2=fopen(\ if(fp1==NULL||fp2==NULL) {

MessageBox(\明文和密钥文件打开失败!\ return; }

for(i=0;i<8;i++) {

fscanf(fp1,\ fscanf(fp2,\

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}

fclose(fp1); fclose(fp2); FILE *fp4,*fp5; char ch;

fp4=fopen(\密文二进制.txt\fp5=fopen(\密钥二进制.txt\k=0;

for(i=0;i<8;i++) {

ch=miwen[i]; for(j=0;j<8;j++) {

str[j]=ch%2; ch=ch/2; }

for(j=7;j>=0;j--) {

miwenB[k]=str[j]; k++;

fprintf(fp4,\ } }

fclose(fp4); k=0;

for(i=0;i<8;i++) {

ch=miyao[i]; for(j=0;j<8;j++) {

str[j]=ch%2; ch=ch/2; }

for(j=7;j>=0;j--) {

miyaoB[k]=str[j]; k++;

fprintf(fp5,\ } }

fclose(fp5);

char Miwentemp[75]=\CString temp1; char *cha;

28

for(i=0;i<64;i++) {

temp1.Format(\

cha=temp1.GetBuffer(temp1.GetLength()); strcat(Miwentemp,cha); if((i+1)%8==0)

strcat(Miwentemp,\ }

m_Miwen=Miwentemp; //二进制密文显示在界面上 for(i=0;i<64;i++) {

temp1.Format(\

cha=temp1.GetBuffer(temp1.GetLength()); strcat(Miyaotemp,cha); if((i+1)%8==0)

strcat(Miyaotemp,\ }

m_Miyao=Miyaotemp; //二进制密钥显示在界面上 /*密钥的生成*/

int pc_1table[56]={ //pc_1置换表 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};

int pc_2table[48]={ //pc_2置换表 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}; int afterpc_1[56]; /*经过pc_1置换*/ for(i=0;i<56;i++)

afterpc_1[i]=miyaoB[pc_1table[i]-1]; /*密钥第0次分组*/ int C0[28],D0[28]; for(i=0;i<28;i++)

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C0[i]=afterpc_1[i]; for(j=0,i=28;i<56;i++,j++) D0[j]=afterpc_1[i];

/*十六轮子密钥产生前的中间数据，左移产生的C[16][28],D[16][28]*/ int C[16][28],D[16][28]; for(i=0;i<27;i++) //第一轮数据生成C[0][28]与D[0][28] {

C[0][i]=C0[i+1]; D[0][i]=D0[i+1]; }

C[0][27]=C0[0]; D[0][27]=D0[0]; for(i=1;i<16;i++) //第二轮数据至第十六轮数据生成 {

if(i==1||i==8||i==15) {

for(j=0;j<27;j++) //左移1位 {

C[i][j]=C[i-1][j+1]; D[i][j]=D[i-1][j+1]; }

C[i][27]=C[i-1][0]; D[i][27]=D[i-1][0]; }

else //左移2位 {

for(j=0;j<26;j++) {

C[i][j]=C[i-1][j+2]; D[i][j]=D[i-1][j+2]; }

C[i][26]=C[i-1][0]; C[i][27]=C[i-1][1]; D[i][26]=D[i-1][0]; D[i][27]=D[i-1][1]; } }

/*十六轮子密钥初始数据合并，为pc_2置换生成子密钥做准备*/ int beforekey[16][56]; k=0;

for(i=0;i<16;i++) {

for(j=0;j<28;j++)

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/r99d.html