DES加密算法实验报告材料文档格式.docx
- 文档编号:7902332
- 上传时间:2023-05-09
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:74.55KB
DES加密算法实验报告材料文档格式.docx
《DES加密算法实验报告材料文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DES加密算法实验报告材料文档格式.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
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
该比特串被分为32位的L0和32位的R0两局部。
R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)〔f变换将在下面讲〕输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。
运算规如此为:
f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1,R0如此原封不动的赋给L1。
L1与R0又做与以上完全一样的运算,生成L2,R2……一共经过16次运算。
最后生成R16和L16。
其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果,L16是R15的直接赋值。
R16与L16合并成64位的比特串。
值得注意的是R16一定要排在L16前面。
R16与L16合并后成的比特串,经过置换IP-1〔终结置换〕后所得比特串的下标列表如下:
表2-2:
置换后所得比特串的下标列表
IP-1
经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e。
变换f(Ri-1,Ki):
它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。
其过程如图2-2所示:
图2-2:
将32比特的输入再转化为32比特的输出
f变换说明:
输入Ri-1(32比特)经过变换E〔扩展置换E〕后,膨胀为48比特。
膨胀后的比特串的下标列表如下:
表2-3:
膨胀后的比特串的下标列表
E:
膨胀后的比特串分为8组,每组6比特。
各组经过各自的S盒后,又变为4比特(具体过程见后),合并后又成为32比特。
该32比特经过P变换〔压缩置换P〕后,其下标列表如下:
表2-4:
压缩置换P后的下标列表
P:
经过P变换后输出的比特串才是32比特的f〔Ri-1,Ki〕.
S盒的变换过程:
任取一S盒。
见图2-3:
图2-3
在其输入b1,b2,b3,b4,b5,b6中,计算出x=b1*2+b6,y=b5+b4*2+b3*4+b2*8,再从Si表中查出x行,y列的值Sxy。
将Sxy化为二进制,即得Si盒的输出。
〔S表如图2-4所示〕
图2-4
以上是DES算法加密原理
五、实验目的:
了解DES加密算法与原理,掌握其根本应用。
六、实验内容:
了解DES加密算法与原理,掌握其根本应用,利用java编程实现。
七、实验器材〔设备、元器件〕:
(1)PC
(2)
(3)java程序开发环境。
八、源代码:
packageWindowsDemo;
publicclassDesUtil{
byte[]bytekey;
publicDesUtil(StringstrKey){
this.bytekey=strKey.getBytes();
}//声明常量字节数组
privatestaticfinalint[]IP={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};
//64
privatestaticfinalint[]IP_1={40,8,48,16,56,24,64,32,39,7,
47,15,55,23,63,31,38,6,46,14,54,22,62,30,37,5,45,
13,53,21,61,29,36,4,44,12,52,20,60,28,35,3,43,11,
51,19,59,27,34,2,42,10,50,18,58,26,33,1,41,9,49,
17,57,25};
privatestaticfinalint[]PC_1={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};
//56
privatestaticfinalint[]PC_2={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};
//48
privatestaticfinalint[]E={32,1,2,3,4,5,4,5,6,7,8,9,8,9,
10,11,12,13,12,13,14,15,16,17,16,17,18,19,20,21,20,
21,22,23,24,25,24,25,26,27,28,29,28,29,30,31,32,1};
privatestaticfinalint[]P={16,7,20,21,29,12,28,17,1,15,23,
26,5,18,31,10,2,8,24,14,32,27,3,9,19,13,30,6,22,
11,4,25};
//32
privatestaticfinalint[][][]S_Box={//S-盒
{//S_Box[1]
{14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7},
{0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8},
{4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0},
{15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13}},
{//S_Box[2]
{15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10},
{3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5},
{0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15},
{13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9}},
{//S_Box[3]
{10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8},
{13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1},
{13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7},
{1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12}},
{//S_Box[4]
{7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15},
{13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9},
{10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4},
{3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14}},
{//S_Box[5]
{2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9},
{14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6},
{4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14},
{11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3}},
{//S_Box[6]
{12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11},
{10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8},
{9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6},
{4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13}},
{//S_Box[7]
{4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1},
{13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6},
{1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2},
{6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12}},
{//S_Box[8]
{13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7},
{1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2},
{7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8},
{2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11}}
};
privatestaticfinalint[]LeftMove={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};
//左移位置列表
privatebyte[]UnitDes(byte[]des_key,byte[]des_data,intflag){
//检测输入参数格式是否正确,错误直接返回空值〔null〕
if((des_key.length!
=8)||(des_data.length!
=8)||((flag!
=1)&
&
(flag!
=0))){
thrownewRuntimeException("
DataFormatError!
"
);
}
intflags=flag;
//二进制加密密钥
int[]keydata=newint[64];
//二进制加密数据
int[]encryptdata=newint[64];
//加密操作完成后的字节数组
byte[]EncryptCode=newbyte[8];
//密钥初试化成二维数组
int[][]KeyArray=newint[16][48];
//将密钥字节数组转换成二进制字节数组
keydata=ReadDataToBirnaryIntArray(des_key);
//将加密数据字节数组转换成二进制字节数组
encryptdata=ReadDataToBirnaryIntArray(des_data);
//初试化密钥为二维密钥数组
KeyInitialize(keydata,KeyArray);
//执行加密解密操作
EncryptCode=Encrypt(encryptdata,flags,KeyArray);
returnEncryptCode;
}//初试化密钥数组
privatevoidKeyInitialize(int[]key,int[][]keyarray){
inti;
intj;
int[]K0=newint[56];
//特别注意:
xxx[IP[i]-1]等类似变换
for(i=0;
i<
56;
i++){
K0[i]=key[PC_1[i]-1];
//密钥进展PC-1变换
16;
LeftBitMove(K0,LeftMove[i]);
//特别注意:
for(j=0;
j<
48;
j++){
keyarray[i][j]=K0[PC_2[j]-1];
//生成子密钥keyarray[i][j]
}//执行加密解密操作
privatebyte[]Encrypt(int[]timeData,intflag,int[][]keyarray){
byte[]encrypt=newbyte[8];
int[]M=newint[64];
int[]MIP_1=newint[64];
64;
M[i]=timeData[IP[i]-1];
//明文IP变换
if(flags==1){//加密
LoopF(M,i,flags,keyarray);
}elseif(flags==0){//解密
for(i=15;
i>
-1;
i--){
MIP_1[i]=M[IP_1[i]-1];
//进展IP-1运算
GetEncryptResultOfByteArray(MIP_1,encrypt);
//返回加密数据
returnencrypt;
privateint[]ReadDataToBirnaryIntArray(byte[]intdata){
//将数据转换为二进制数,存储到数组
int[]IntDa=newint[8];
8;
IntDa[i]=intdata[i];
if(IntDa[i]<
0){
IntDa[i]+=256;
IntDa[i]%=256;
int[]IntVa=newint[64];
IntVa[((i*8)+7)-j]=IntDa[i]%2;
IntDa[i]=IntDa[i]/2;
returnIntVa;
privatevoidLeftBitMove(int[]k,intoffset){
//循环移位操作函数
int[]c0=newint[28];
int[]d0=newint[28];
int[]c1=newint[28];
int[]d1=newint[28];
28;
c0[i]=k[i];
d0[i]=k[i+28];
if(offset==1){
27;
i++){//循环左移一位
c1[i]=c0[i+1];
d1[i]=d0[i+1];
c1[27]=c0[0];
d1[27]=d0[0];
}elseif(offset==2){
26;
i++){//循环左移两位
c1[i]=c0[i+2];
d1[i]=d0[i+2];
c1[26]=c0[0];
d1[26]=d0[0];
c1[27]=c0[1];
d1[27]=d0[1];
k[i]=c1[i];
k[i+28]=d1[i];
privatevoidLoopF(int[]M,inttimes,intflag,int[][]keyarray){
int[]L0=newint[32];
int[]R0=newint[32];
int[]L1=newint[32];
int[]R1=newint[32];
int[]RE=newint[48];
int[][]S=newint[8][6];
int[]sBoxData=newint[8];
int[]sValue=newint[32];
int[]RP=newint[32];
32;
L0[i]=M[i];
//明文左侧的初始化
R0[i]=M[i+32];
//明文右侧的初始化
RE[i]=R0[E[i]-1];
//经过E变换扩大,由32位变为48位
RE[i]=RE[i]+keyarray[times][i];
//与KeyArray[times][i]按位作不进位加法运算
if(RE[i]==2){
RE[i]=0;
i++){//48位分成8组
6;
S[i][j]=RE[(i*6)+j];
//下面经过S盒,得到8个数
sBoxData[i]=S_Box[i][(S[i][0]<
<
1)+S[i][5]][(S[i][1]<
3)
+(S[i][2]<
2)+(S[i][3]<
1)+S[i][4]];
//8个数变换输出二进制
4;
sValue[((i*4)+3)-j]=sBoxData[i]%2;
sBoxData[i]=sBoxData[i]/2;
RP[i]=sValue[P[i]-1];
//经过P变换
L1[i]=R0[i];
//右边移到左边
R1[i]=L0[i]+RP[i];
if(R1[i]==2){
R1[i]=0;
//重新合成M,返回数组M
//最后一次变换时,左右不进展
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DES 加密算法 实验 报告 材料
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)