對稱式可搜索加密代碼

A. 對稱加密演算法的加密演算法

基於「對稱密鑰」的加密演算法主要有DES、TripleDES、RC2、RC4、RC5和Blowfish等。
對稱密鑰：DES TripleDES演算法
DES演算法把64位的明文輸入塊變為數據長度為64位的密文輸出塊，其中8位為奇偶校驗位，另外56位作為密碼的長度。首先，DES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，並進行前後置換，最終由L0輸出左32位，R0輸出右32位，根據這個法則經過16次迭代運算後，得到L16、R16，將此作為輸入，進行與初始置換相反的逆置換，即得到密文輸出。
DES演算法具有極高的安全性，到目前為止，除了用窮舉搜索法對DES演算法進行攻擊外，還沒有發現更有效的辦法，而56位長密鑰的窮舉空間為2^56，這意味著如果一台計算機的速度是每秒種檢測100萬個密鑰，那麼它搜索完全部密鑰就需要將近2285年的時間，因此DES演算法是一種很可靠的加密方法。
對稱密鑰：RC演算法
RC4演算法的原理是「攪亂」，它包括初始化演算法和偽隨機子密碼生成演算法兩大部分，在初始化的過程中，密鑰的主要功能是將一個256位元組的初始數簇進行隨機攪亂，不同的數簇在經過偽隨機子密碼生成演算法的處理後可以得到不同的子密鑰序列，將得到的子密鑰序列和明文進行異或運算（XOR）後，得到密文。
由於RC4演算法加密採用的是異或方式，所以，一旦子密鑰序列出現了重復，密文就有可能被破解，但是目前還沒有發現密鑰長度達到128位的RC4有重復的可能性，所以，RC4也是目前最安全的加密演算法之一。
對稱密鑰：BlowFish演算法
BlowFish演算法是一個64位分組及可變密鑰長度的分組密碼演算法，該演算法是非專利的。
BlowFish演算法使用兩個「盒」：pbox[18]和sbox[4256]，BlowFish演算法有一個核心加密函數。該函數輸入64位信息，運算後以64位密文的形式輸出。用BlowFish演算法加密信息，需要密鑰預處理和信息加密兩個過程。BlowFish演算法的原密鑰pbox和sbox是固定的，要加密一個信息，需要選擇一個key，用這個key對pbox和sbox進行變換，得到下一步信息加密所用到的key_pbox和key_sbox。
BlowFish演算法解密，同樣也需要密鑰預處理和信息解密兩個過程。密鑰預處理的過程和加密時完全相同。信息解密的過程就是把信息加密過程的key_pbox逆序使用即可。

B. 「DES」是什麼意思

「DES」意思是數據加密演算法（Data Encryption Algorithm，DEA）是一種對稱加密演算法，很可能是使用最廣泛的密鑰系統，特別是在保護金融數據的安全中，最初開發的DEA是嵌入硬體中的。通常，自動取款機（Automated Teller Machine，ATM）都使用DEA。它出自IBM的研究工作，IBM也曾對它擁有幾年的專利權，但是在1983年已到期後，處於公有范圍中，允許在特定條件下可以免除專利使用費而使用。1997年被美國政府正式採納。

1、數據加密標准

DES的原始思想可以參照二戰德國的恩格瑪機，其基本思想大致相同。傳統的密碼加密都是由古代的循環移位思想而來，恩格瑪機在這個基礎之上進行了擴散模糊。但是本質原理都是一樣的。現代DES在二進制級別做著同樣的事:替代模糊，增加分析的難度。

2、加密原理

DES 使用一個 56 位的密鑰以及附加的 8 位奇偶校驗位，產生最大 64 位的分組大小。這是一個迭代的分組密碼，使用稱為 Feistel 的技術，其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中一半應用循環功能，然後將輸出與另一半進行"異或"運算;接著交換這兩半，這一過程會繼續下去，但最後一個循環不交換。DES 使用 16 個循環，使用異或，置換，代換，移位操作四種基本運算。

3、DES 的常見變體是三重 DES，使用 168 位的密鑰對資料進行三次加密的一種機制;它通常(但非始終)提供極其強大的安全性。如果三個 56 位的子元素都相同，則三重 DES 向後兼容 DES。

4、破解方法

攻擊 DES 的主要形式被稱為蠻力的或徹底密鑰搜索，即重復嘗試各種密鑰直到有一個符合為止。如果 DES 使用 56 位的密鑰，則可能的密鑰數量是 2 的 56 次方個。隨著計算機系統能力的不斷發展，DES 的安全性比它剛出現時會弱得多，然而從非關鍵性質的實際出發，仍可以認為它是足夠的。不過 ，DES 現在僅用於舊系統的鑒定，而更多地選擇新的加密標准 - 高級加密標准(Advanced Encryption Standard，AES)。

C. 用C語言編寫一個對稱加密演算法，對字元串加密

/*本問題的關鍵是如何交換ASCII的二進制位，下面提供簡短演算法，並附上VC++6.0環境下的運行結果截圖。

*/

#include<stdio.h>

charswapbit(charc){

chari,num=0,ch[8];

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

ch[i]=c&1;

c=(c>>1);

}

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

num=2*num+ch[i];

}

returnnum;

}

intmain(){

charch;

for(ch='A';ch<='Z';ch++){

printf("%c=%X:%X ",ch,ch,0XFF&swapbit(ch));

}

return0;

}

D. 常用對稱加密演算法

常用對稱加密演算法：
DES 3DES AES
1、DES（Data Encryption Standard）
DES加密演算法出自IBM的研究，後來被美國政府正式採用，之後開始廣泛流傳，但是近些年使用越來越少，因為DES使用56位(8位元組)密鑰，以現代計算能力，
24小時內即可被破解。雖然如此，在某些簡單應用中，我們還是可以使用DES加密演算法

特點：數據加密標准，速度較快，適用於加密大量數據的場合

2、3DES（Triple DES）
基於DES，對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密，強度更高

3DES是三重數據加密，且可以逆推的一種演算法方案。但由於3DES的演算法是公開的，所以演算法本身沒有密鑰可言，主要依靠唯一密鑰來確保數據加解密的安全。到目前為止，仍沒有人能破解3DES。

特點：數據加密標准，速度較快，且安全、

3、AES（Advanced Encryption Standard）推薦使用
密碼學中的高級加密標准（Advanced Encryption Standard，AES），又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准。

這個標准用來替代原先的DES（Data Encryption Standard），已經被多方分析且廣為全世界所使用。經過五年的甄選流程，高級加密標准由美國國家標准與技術研究院 （NIST）於2001年11月26日發布於FIPS PUB 197，並在2002年5月26日成為有效的標准。2006年，高級加密標准已然成為對稱密鑰加密中最流行的演算法之一 [1] 。
該演算法為比利時密碼學家Joan Daemen和Vincent Rijmen所設計，結合兩位作者的名字，以Rijdael之名命之，投稿高級加密標準的甄選流程。（Rijdael的發音近於 「Rhine doll」。）

高級加密標准，是下一代的加密演算法標准，速度快，安全級別高，支持128、192、256、512位密鑰的加密。

特點：數據加密更標准，速度更快，更安全，更流行

E. 請問以下對稱加密法的加密方法和解密方法是什麼

一、加密方法
一個加密系統S可以用數學符號描述如下：
S={P, C, K, E, D}
其中 :
P——明文空間，表示全體可能出現的明文集合，
C——密文空間，表示全體可能出現的密文集合，
K——密鑰空間，密鑰是加密演算法中的可變參數，
E——加密演算法，由一些公式、法則或程序構成，
D——解密演算法，它是E的逆。
當給定密鑰kÎK時，各符號之間有如下關系：
C = Ek(P), 對明文P加密後得到密文C
P = Dk(C) = Dk(Ek(P)), 對密文C解密後得明文P
如用E-1 表示E的逆，D-1表示D的逆，則有：
Ek = Dk-1且Dk = Ek-1
因此，加密設計主要是確定E，D，K。
二、解密方法

1 實現密鑰的交換，在對稱加密演算法中有這樣一個問題，對方如何獲得密鑰，在這里就可以通過公鑰演算法來實現。即用公鑰加密演算法對密鑰進行加密，再發送給對方就OK了
2 數字簽名。加密可以使用公鑰/私鑰，相對應的就是使用私鑰/公鑰解密。因此若是發送方使用自己的私鑰進行加密，則必須用發送方公鑰進行解密，這樣就證明了發送方的真實性，起到了防抵賴的作用。