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des演算法運算位數

發布時間:2024-12-25 13:28:53

Ⅰ DES 加密演算法是怎樣的一種演算法要通俗解釋..

1977年1月,美國政府頒布:採納IBM公司設計的方案作為非機密數據的正式數據加密標准(DES棗Data Encryption Standard)。

目前在國內,隨著三金工程尤其是金卡工程的啟動,DES演算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC卡)、加油站、高速公路收費站等領域被廣泛應用,以此來實現關鍵數據的保密,如信用卡持卡人的PIN的加密傳輸,IC卡與POS間的雙向認證、金融交易數據包的MAC校驗等,均用到DES演算法。
DES演算法的入口參數有三個:Key、Data、Mode。其中Key為8個位元組共64位,是DES演算法的工作密鑰;Data也為8個位元組64位,是要被加密或被解密的數據;Mode為DES的工作方式,有兩種:加密或解密。
DES演算法是這樣工作的:如Mode為加密,則用Key 去把數據Data進行加密, 生成Data的密碼形式(64位)作為DES的輸出結果;如Mode為解密,則用Key去把密碼形式的數據Data解密,還原為Data的明碼形式(64位)作為DES的輸出結果。在通信網路的兩端,雙方約定一致的Key,在通信的源點用Key對核心數據進行DES加密,然後以密碼形式在公共通信網(如電話網)中傳輸到通信網路的終點,數據到達目的地後,用同樣的Key對密碼數據進行解密,便再現了明碼形式的核心數據。這樣,便保證了核心數據(如PIN、MAC等)在公共通信網中傳輸的安全性和可靠性。
通過定期在通信網路的源端和目的端同時改用新的Key,便能更進一步提高數據的保密性,這正是現在金融交易網路的流行做法。

DES演算法詳述
DES演算法把64位的明文輸入塊變為64位的密文輸出塊,它所使用的密鑰也是64位,整個演算法的主流程圖如下:

其功能是把輸入的64位數據塊按位重新組合,並把輸出分為L0、R0兩部分,每部分各長32位,其置換規則見下表:
58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,
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,
即將輸入的第58位換到第一位,第50位換到第2位,...,依此類推,最後一位是原來的第7位。L0、R0則是換位輸出後的兩部分,L0是輸出的左32位,R0 是右32位,例:設置換前的輸入值為D1D2D3......D64,則經過初始置換後的結果為:L0=D58D50...D8;R0=D57D49...D7。
經過16次迭代運算後。得到L16、R16,將此作為輸入,進行逆置換,即得到密文輸出。逆置換正好是初始置的逆運算,例如,第1位經過初始置換後,處於第40位,而通過逆置換,又將第40位換回到第1位,其逆置換規則如下表所示:
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,
放大換位表
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,
單純換位表
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,
在f(Ri,Ki)演算法描述圖中,S1,S2...S8為選擇函數,其功能是把6bit數據變為4bit數據。下面給出選擇函數Si(i=1,2......8)的功能表:
選擇函數Si
S1:
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,
S2:
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,
S3:
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,
S4:
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,
S5:
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,
S6:
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,
S7:
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,
S8:
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,
在此以S1為例說明其功能,我們可以看到:在S1中,共有4行數據,命名為0,1、2、3行;每行有16列,命名為0、1、2、3,......,14、15列。
現設輸入為: D=D1D2D3D4D5D6
令:列=D2D3D4D5
行=D1D6
然後在S1表中查得對應的數,以4位二進製表示,此即為選擇函數S1的輸出。下面給出子密鑰Ki(48bit)的生成演算法
從子密鑰Ki的生成演算法描述圖中我們可以看到:初始Key值為64位,但DES演算法規定,其中第8、16、......64位是奇偶校驗位,不參與DES運算。故Key 實際可用位數便只有56位。即:經過縮小選擇換位表1的變換後,Key 的位數由64 位變成了56位,此56位分為C0、D0兩部分,各28位,然後分別進行第1次循環左移,得到C1、D1,將C1(28位)、D1(28位)合並得到56位,再經過縮小選擇換位2,從而便得到了密鑰K0(48位)。依此類推,便可得到K1、K2、......、K15,不過需要注意的是,16次循環左移對應的左移位數要依據下述規則進行:
循環左移位數
1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1
以上介紹了DES演算法的加密過程。DES演算法的解密過程是一樣的,區別僅僅在於第一次迭代時用子密鑰K15,第二次K14、......,最後一次用K0,演算法本身並沒有任何變化。

Ⅱ des加密演算法

des加密演算法如下:

一、DES加密演算法簡介

DES(Data Encryption Standard)是目前最為流行的加密演算法之一。DES是對稱的,也就是說它使用同一個密鑰來加密和解密數據。

DES還是一種分組加密演算法,該演算法每次處理固定長度的數據段,稱之為分組。DES分組的大小是64位,如果加密的數據長度不是64位的倍數,可以按照某種具體的規則來填充位。

從本質上來說,DES的安全性依賴於虛假表象,從密碼學的術語來講就是依賴於「混亂和擴散」的原則。混亂的目的是為隱藏任何明文同密文、或者密鑰之間的關系,而擴散的目的是使明文中的有效位和密鑰一起組成盡可能多的密文。兩者結合到一起就使得安全性變得相對較高。

DES演算法具體通過對明文進行一系列的排列和替換操作來將其加密。過程的關鍵就是從給定的初始密鑰中得到16個子密鑰的函數。要加密一組明文,每個子密鑰按照順序(1-16)以一系列的位操作施加於數據上,每個子密鑰一次,一共重復16次。每一次迭代稱之為一輪。要對密文進行解密可以採用同樣的步驟,只是子密鑰是按照逆向的順序(16-1)對密文進行處理。

Ⅲ des是一種數據分組的加密演算法,des它將數據分成長度為多少位的數據塊,其中一部分

DES是一個分組加密演算法,他以64位為分組對數據加密。同時DES也是一個對稱演算法:加密和解密用的是同一個演算法。它的密匙長度是56位(因為每個第8位都用作奇偶校驗),密匙可以是任意的56位的數,而且可以任意時候改變。

Ⅳ des演算法的應用誤區

由上述DES演算法介紹我們可以看到:DES演算法中只用到64位密鑰中的其中56位,而第8、16、24、......64位8個位並未參與DES運算,這一點,向我們提出了一個應用上的要求,即DES的安全性是基於除了8,16,24,......64位外的其餘56位的組合變化256才得以保證的。因此,在實際應用中,我們應避開使用第8,16,24,......64位作為有效數據位,而使用其它的56位作為有效數據位,才能保證DES演算法安全可靠地發揮作用。如果不了解這一點,把密鑰Key的8,16,24,..... .64位作為有效數據使用,將不能保證DES加密數據的安全性,對運用DES來達到保密作用的系統產生數據被破譯的危險,這正是DES演算法在應用上的誤區,留下了被人攻擊、被人破譯的極大隱患。

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