DES加解密算法的实现
一、DES算法的概述
DES（Data Encryption Standard）是由美国IBM公司于20世纪70年代中期的一个密码算（LUCIFER）发展而来，在1977年1月15日，美国国家标准局正式公布实施，并得到了ISO的认可，在过去的20多年时间里，DES被广泛应用于美国联邦和各种商业信息的保密工作中，经受住了各种密码分析和攻击，有很好的安全性。然而，目前DES算法已经被更为安全的Rijndael算法取代，但是DES加密算法还没有被彻底的破解掉，仍是目前使用最为普遍的对称密码算法。所以对DES的研究还有很大价值，在国内DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键的数据保密，如信用卡持卡人的PIN码加密传输，IC卡与POS机之间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。
DES算法是一种采用传统的代替和置换操作加密的分组密码，明文以64比特为分组，密钥长度为64比特，有效密钥长度是56比特，其中加密密钥有8比特是奇偶校验，DES的加密和解密用的是同一算法，它的安全性依赖于所用的密钥。它首先把需要加密的明文划分为每64比特的二进制的数据块，用56比特有效密钥对64比特二进制数据块进行加密，每次加密可对64比特的明文输入进行16轮的替换和移位后，输出完全不同的64比特密文数据。由于DES算法仅使用最大为64比特的标准算法和逻辑运算，运算速度快，密
钥容易产生，适合于在大多数计算机上用软件快速实现，同样也适合于在专用芯片上实现。 二、DES算法描述
DES算法的加密过程首先对明文分组进行操作，需要加密的明文分组固定为64比特的块。图2-1是DES加密算法的加密流程。图2-2是密钥扩展处理过程。
图2-1
图2-2
三、DES算法的实现
DES算法的加密与解密过程互逆，我们以加密算法为例，一步一步实现加密。
1、子密钥的产生
由于子密钥产生与DES加密过程相互独立，所以我们先实现子密钥函数。64比特的密钥生成16个48比特的子密钥。其生成过程如图1-2.
a. 首先我们这里64比特密码用的是16位十六进制的数转换为64比特。
b. 然后经过置换选择1.如图3-1
图3-1
用函数的实现方法是，首先将PC-1表存起来，然后循环每次对照表，依次取出密钥数组对应的比特。
c .接下来我们要将得到的56比特，前28位赋值给C[28];后28位赋值给D[28]。
d .接下来左右部分分别按照LS[1]，循环左移，第一位移动到第28位。每一轮移动的位数都是在上一轮移动结束的基础上再移动LS[n]位（n<17)，所以第n轮移动的位数实际上为LS数组前n项的和（为方便，LS[1]代表第一轮，LS[0]=0)。
LS数组如下图3-2：
图3-2
e .将移动结束后的C[28],D[28]结合为K[56],按照IP2表如图3-3进行置换输出。
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