实现des加密

‘壹’ 该怎么解决，delphi实现DES字节流加密

在 CnPack 提供的源代码包里，提供了 des 加解密单元文件，提供了以下四个功能函数：

function DESEncryptStr(Str, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入明文与加密 Key，DES 加密返回密文，
注：由于密文可能含有扩展 ASCII 字符，因此在 DELPHI 2009 或以上版本中，请用
AnsiString 类型的变量接收返回值，以避免出现多余的 Unicode 转换而导致解密出错}

function DESDecryptStr(Str, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入密文与加密 Key，DES 解密返回明文}

function DESEncryptStrToHex(Str, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入明文与加密 Key，DES 加密返回转换成十六进制的密文}

function DESDecryptStrFromHex(StrHex, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入十六进制的密文与加密 Key，DES 解密返回明文}

‘贰’ 对称加密算法之DES介绍

DES (Data Encryption Standard)是分组对称密码算法。

DES算法利用 多次组合替代算法 和 换位算法 ，分散和错乱的相互作用，把明文编制成密码强度很高的密文，它的加密和解密用的是同一算法。

DES算法，是一种 乘积密码 ，其在算法结构上主要采用了 置换 、 代替 、 模二相加 等函数，通过 轮函数 迭代的方式来进行计算和工作。

DES算法也会使用到数据置换技术，主要有初始置换 IP 和逆初始置换 IP^-1 两种类型。DES算法使用置换运算的目的是将原始明文的所有格式及所有数据全部打乱重排。而在轮加密函数中，即将数据全部打乱重排，同时在数据格式方面，将原有的32位数据格式，扩展成为48位数据格式，目的是为了满足S盒组对数据长度和数据格式规范的要求。

一组数据信息经过一系列的非线性变换以后，很难从中推导出其计算的过程和使用的非线性组合；但是如果这组数据信息使用的是线性变换，计算就容易的多。在DES算法中，属于非线性变换的计算过程只有S盒，其余的数据计算和变换都是属于线性变换，所以DES算法安全的关键在于S盒的安全强度。此外，S盒和置换IP相互配合，形成了很强的抗差分攻击和抗线性攻击能力，其中抗差分攻击能力更强一些。

DES算法是一种分组加密机制，将明文分成N个组，然后对各个组进行加密，形成各自的密文，最后把所有的分组密文进行合并，形成最终的密文。

DES加密是对每个分组进行加密，所以输入的参数为分组明文和密钥，明文分组需要置换和迭代，密钥也需要置换和循环移位。在初始置换IP中，根据一张8*8的置换表，将64位的明文打乱、打杂，从而提高加密的强度；再经过16次的迭代运算，在这些迭代运算中，要运用到子密钥；每组形成的初始密文，再次经过初始逆置换 IP^-1 ，它是初始置换的逆运算，最后得到分组的最终密文。

图2右半部分，给出了作用56比特密钥的过程。DES算法的加密密钥是64比特，但是由于密钥的第n*8(n=1,2…8)是校验(保证含有奇数个1)，因此实际参与加密的的密钥只有 56比特 。开始时，密钥经过一个置换，然后经过循环左移和另一个置换分别得到子密钥ki，供每一轮的迭代加密使用。每轮的置换函数都一样，但是由于密钥位的重复迭代使得子密钥互不相同。

DES算法 利用多次组合替代算法和换位算法，分散和错乱的相互作用，把明文编制成密码强度很高的密文，它的加密和解密用的是同一算法。

DES算法详述：DES对64位明文分组(密钥56bit)进行操作。

1、 初始置换函数IP：64位明文分组x经过一个初始置换函数IP，产生64位的输出x0，再将分组x0分成左半部分L0和右半部分R0：即将输入的第58位换到第一位，第50位换到第2位，…，依次类推，最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分，L0是输出的左32位，R0是右32位。例，设置换前的输入值为D1D2D3…D64，则经过初始置换后的结果为：L0=D58D50…D8；R0=D57D49…D7.其置换规则如表1所示。

DES加密过程最后的逆置换 IP^-1 ，是表1的 逆过程 。就是把原来的每一位都恢复过去，即把第1位的数据，放回到第58位，把第2位的数据，放回到第50位。

2、 获取子密钥 Ki ：DES加密算法的密钥长度为56位，一般表示为64位(每个第8位用于奇偶校验)，将用户提供的64位初始密钥经过一系列的处理得到K1,K2,…,K16，分别作为 1~16 轮运算的 16个子密钥 。

(1). 将64位密钥去掉8个校验位，用密钥置换 PC-1 (表2)置换剩下的56位密钥；

(2). 将56位分成前28位C0和后28位D0，即 PC-1(K56)=C0D0 ;

(3). 根据轮数，这两部分分别循环左移1位或2位，表3：

(4). 移动后，将两部分合并成56位后通过压缩置换PC-2(表4)后得到48位子密钥，即Ki=PC-2(CiDi).

子密钥产生如图2所示：

3、 密码函数F(非线性的)

(1). 函数F的操作步骤：密码函数F 的输入是32比特数据和48比特的子密钥：
A．扩展置换(E):将数据的右半部分Ri从32位扩展为48位。位选择函数(也称E盒)，如表5所示：

B．异或：扩展后的48位输出E(Ri)与压缩后的48位密钥Ki作异或运算；

C．S盒替代：将异或得到的48位结果分成八个6位的块，每一块通过对应的一个S盒产生一个4位的输出。

(2)、D、P盒置换：将八个S盒的输出连在一起生成一个32位的输出，输出结果再通过置换P产生一个32位的输出即：F(Ri,Ki)，F(Ri,Ki)算法描述如图3，最后，将P盒置换的结果与最初的64位分组的左半部分异或，然后，左、右半部分交换，开始下一轮计算。

4、密文输出：经过16次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换，即得到密文输出。逆置换正好是初始置的逆运算。例如，第1位经过初始置换后，处于第40位，而通过逆置换，又将第40位换回到第1位，其逆置换规则如表8所示：

图4为DES算法加密原理图：

DES算法加密和解密过程采用相同的算法，并采用相同的加密密钥和解密密钥，两者的区别是：(1)、DES加密是从L0、R0到L15、R15进行变换，而解密时是从L15、R15到L0、R0进行变换的；(2)、加密时各轮的加密密钥为K0K1…K15，而解密时各轮的解密密钥为K15K14…K0；(3)、加密时密钥循环左移，解密时密钥循环右移。

DES加密过程分析：

(1)、首先要生成64位密钥，这64位的密钥经过“子密钥算法”换转后，将得到总共16个子密钥。将这些子密钥标识为Kn(n=1,2,…,16)。这些子密钥主要用于总共十六次的加密迭代过程中的加密工具。

(2)、其次要将明文信息按64位数据格式为一组，对所有明文信息进行分组处理。每一段的64位明文都要经过初试置换IP，置换的目的是将数据信息全部打乱重排。然后将打乱的数据分为左右两块，左边一块共32位为一组，标识为L0；右边一块也是32位为一组，标识为R0.

(3)、置换后的数据块总共要进行总共十六次的加密迭代过程。加密迭代主要由加密函数f来实现。首先使用子密钥K1对右边32位的R0进行加密处理，得到的结果也是32位的；然后再将这个32位的结果数据与左边32位的L0进行模2处理，从而再次得到一个32位的数据组。我们将最终得到的这个32位组数据，作为第二次加密迭代的L1，往后的每一次迭代过程都与上述过程相同。

(4)、在结束了最后一轮加密迭代之后，会产生一个64位的数据信息组，然后我们将这个64位数据信息组按原有的数据排列顺序平均分为左右两等分，然后将左右两等分的部分进行位置调换，即原来左等分的数据整体位移至右侧，而原来右等分的数据则整体位移至左侧，这样经过合并后的数据将再次经过逆初始置换IP^-1的计算，我们最终将得到一组64位的密文。

DES解密过程分析：DES的解密过程与它的加密过程是一样的，这是由于DES算法本身属于对称密码体制算法，其加密和解密的过程可以共用同一个过程和运算。

DES加密函数f：在DES算法中，要将64位的明文顺利加密输出成64位的密文，而完成这项任务的核心部分就是加密函数f。加密函数f的主要作用是在第m次的加密迭代中使用子密钥Km对Km-1进行加密操作。加密函数f在加密过程中总共需要运行16轮。

十六轮迭代算法：它先将经过置换后的明文分成两组，每组32位；同时密钥也被分成了两组，每组28位，两组密钥经过运算，再联合成一个48位的密钥，参与到明文加密的运算当中。S盒子，它由8个4*16的矩阵构成，每一行放着0到15的数据，顺序各个不同，是由IBM公司设计好的。经过异或运算的明文，是一个48位的数据，在送入到S盒子的时候，被分成了8份，每份6位，每一份经过一个S盒子，经过运算后输出为4位，即是一个0到15的数字的二进制表示形式。具体运算过程为，将输入的6位中的第1位为第6位合并成一个二进制数，表示行号，其余4位也合并成一个二进制数，表示列号。在当前S盒子中，以这个行号和列号为准，取出相应的数，并以二进制的形式表示，输出，即得到4位的输出，8个S盒子共计32位。

DES算法优缺点：

(1)、产生密钥简单，但密钥必须高度保密，因而难以做到一次一密；

(2)、DES的安全性依赖于密钥的保密。攻击破解DES算法的一个主要方法是通过密钥搜索，使用运算速度非常高的计算机通过排列组合枚举的方式不断尝试各种可能的密钥，直到破解为止。一般，DES算法使用56位长的密钥，通过简单计算可知所有可能的密钥数量最多是2^56个。随着巨型计算机运算速度的不断提高，DES算法的安全性也将随之下降，然而在一般的民用商业场合，DES的安全性仍是足够可信赖的。

(3)、DES算法加密解密速度比较快，密钥比较短，加密效率很高但通信双方都要保持密钥的秘密性，为了安全还需要经常更换DES密钥。

参考链接 ： https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/42273257

‘叁’ C#实现DES加密时无法取到完整的64bit明文块

虽然这样的代码很垃圾，但毕竟你拿到了64bit的明文块了！你中间的方框中不正是64bit块组成的吗？这有什么疑问吗？

说到块，必须先说一下这些加密的方式就是块加密，把密文进行分组（块），然后依次进行加密，每块输出的长度也是固定的，最后把这些输出块依次排好也就是明文了。

不过，这里边有几个问题要考虑一下：

1. 块的大小是固定的吗？

   是预知的，并非固定。比如DES加密块就是64bit,而AES则是128~256之间变化，当然TDES则是128~192之间变化，同一种方式在执行时可以设置好块大小了然后执行。算法上块大小是被选择的，不固定，但运行时必须是设置为固定的值。DES只支持64bit。
   

2. 密文若不是块的整数倍，也就是分组时最后一组不够块大小怎么办？

   答案是使用填充（部分算法可以不填充），ModePadding属性可以控制填充方式。

3. 对称加密中密钥指的是什么？

   对称加密中我们学说的密钥指的是密钥串和向量串两部分，也就是Key和IV，Key被称为密钥串，这个概念其实与密钥是有差异的，但由于翻译上的习惯等多种原因，key也被称为密钥，但是对于对称加密中所指的密钥来说，指定的是Key和IV两部分，而不是专指的Key。虽然如此，称Key为对称加密中的密钥也不能算错，这与IV的功能有一定的关系。
   

4. 对称加密中的IV的作用是什么？

   IV我们称之为初始向量或向量，引用这个值的作用类似于MD5中的加盐（但不完全一样，这个留到下个问题中说），在加密过程中会存在同一内容相似密文块多的情况，这样情况下，不同的加密方式（C#默认电子本CBC加密）会有异同，若使用相同的块加密会导致加密结果相似，从而通过统计方式进行反解，所以有些加密方式是通过向量给以变化，然后上一块的结果会变成下一块的IV使用（CBC加密，这样相同块由于输入的IV不同，明文也不会相同，但这种情况下会需要IV，体现了初始向量概念中初始的概念），而有些由是每个块使用相同的IV（初始IV),更有甚者根本没有使用IV。这些具体的要求要看具体的加密方式（模式）。但由于DES对象会检查，所以在C#中无论是否使用都检查IV的值。DESCryptoServiceProvider只是CSP容器实现DES而已。
   

5. 使用完全一样的Key和IV，相同的加密算法与填充模式，对相同的密文加密，结果是一样的吗？

   不一样！加密算法了为对抗反向工程，使用同一类对象加密相同的内容，结果也不尽相同（IV只是保密加密过程中块重叠问题，而这个是为了保证不同的加密过程结果不同，所以这个更象是MD5的不同加盐方式）。虽然加密后的结果是不同的，但解密都会是正确的结果。
   

6. 对称加密和解密使用的是相同的算法吗？

   这个很多人有误解，算法概念本身被含混了。严格来说，算法是相同的！密码学中的算法包含加密算法和解密算法（广义上还是签名算法和验签算法也是算法）！所以可以说加解密算法是一个，比如DES算法，AES算法等；狭义上的算法往往指的是加密/解密的具体实施算法，比如DES中的CBC等，其实更多的时候为了区分我们称之为加/解密模式或块算法或块模式。而更多的程序员却把实现（类库）中的函数（成员方法）称为算法——比如EnCrypto和DesCrypto之类的，这种其实是算是狭义中的加解密算法，更多的时候我们还是称之为方法而不是算法，假定出现重载时，你难道还称其为有多个“算法”吗？所以算法到底是加密方法是否相同，并不一定——有些精巧点的算法可能会相同——对称算法只是说使用的是相同的密钥，加密和解密时间相差不多，并不是说一定是方法相同！不少人以为对称算法中使用了相同的密钥，所使用的方法必须是同一个——没这回事！比如我封装一个：Crypto(byte[] orgData, byte[] keyIv, bool enCrypto); 最后一个使用布称或枚举让你选择是加密还是解密，这不就算是所谓的一个方法了吗？所以说实现（类中的方法）与加密中理论完全是两码事，很多人喜欢往一块混！
   

7. 加密学中的位指的是bit吗？

   确实是！比如64bit,其实就是8Bytes(Byte[8])而已。很多人在问，为什么加密出来却是16byte?比如上文中的16个十六进制字符？其实是完全扯*蛋——byte[8]如果用16进制表示，每4个bit用0~F表示，正好是16个，很多人喜欢把十六进制与字符串乱整一通（基本知识的问题），把十六进制转成字符，然后再大言不惭地说，就是16个字符嘛——确实是，问题在于十六进制转成字符后，把每个4bit给转成了8bit表示出来了！所以自己都不知道多少bit了！十六进制的"FF"其实只是一个字节（1111 1111）,转成字符串“FF”就是"0100 0110 0100 0110"了（0100 0110是字符F的编码）！

其实加/解密涉及的内容并不多，比如上文的几个问题就基本上全是对称加密的一些重点了，然后要有处理字节的能力就可以了！别动不动转成字符串看看，那对你没有什么好处！很多应用程序员都喜欢把字节处理成字符串，然后转来转去浪费计算机性能！举个例子来说，把一个文本文件加密，加密后的结果就使用二进制方式直接存储就可以了，解密时直接读二进制文件。为什么非要转成十六进制字符呢？我知道打开后是乱码——就算是你保存成不乱码的十六进制，除了文件大小增加一倍外，你还自己真能看懂？可能其他人会跟题主一样说，我不会犯这样的毛病——那么Key和IV为什么会是Encoding.GetBytes()?本身的设计是key和IV的容量都是非常的大的——现在就剩下一些可显示字符了！加上标点才85个而已(如果只是数字和字母只有36个了),按Key加密方法来算只有85^8了，事实设计了64bit，也就是2^64方个！为什么这个参数不是byte[8]?就算你想使用户接口，也应该是用户接口的成员方法处理。

所以，Key/IV输入的一定要是Byte[]，就算是图形界面与方法不能直接交互，那么你可以设计一个密码的输入框，然后把用户输入的内容MD5，前64bit做Key后64bit做IV不是更好么？

‘肆’ 如何使用java实现对字符串的DES加密和解密

java加密字符串可以使用des加密算法，实例如下：
package test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.*;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
/**
* 加密解密
*
* @author shy.qiu
* @since http://blog.csdn.net/qiushyfm
*/
public class CryptTest {
/**
* 进行MD5加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的字符串
*/
public String encryptToMD5(String info) {
byte[] digesta = null;
try {
// 得到一个md5的消息摘要
MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 添加要进行计算摘要的信息
alga.update(info.getBytes());
// 得到该摘要
digesta = alga.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 将摘要转为字符串
String rs = byte2hex(digesta);
return rs;
}
/**
* 进行SHA加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的字符串
*/
public String encryptToSHA(String info) {
byte[] digesta = null;
try {
// 得到一个SHA-1的消息摘要
MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
// 添加要进行计算摘要的信息
alga.update(info.getBytes());
// 得到该摘要
digesta = alga.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 将摘要转为字符串
String rs = byte2hex(digesta);
return rs;
}
// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 创建密匙
*
* @param algorithm
* 加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
* @return SecretKey 秘密（对称）密钥
*/
public SecretKey createSecretKey(String algorithm) {
// 声明KeyGenerator对象
KeyGenerator keygen;
// 声明 密钥对象
SecretKey deskey = null;
try {
// 返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象
keygen = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
// 生成一个密钥
deskey = keygen.generateKey();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 返回密匙
return deskey;
}
/**
* 根据密匙进行DES加密
*
* @param key
* 密匙
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的信息
*/
public String encryptToDES(SecretKey key, String info) {
// 定义 加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
String Algorithm = "DES";
// 加密随机数生成器 (RNG),(可以不写)
SecureRandom sr = new SecureRandom();
// 定义要生成的密文
byte[] cipherByte = null;
try {
// 得到加密/解密器
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
// 用指定的密钥和模式初始化Cipher对象
// 参数:(ENCRYPT_MODE, DECRYPT_MODE, WRAP_MODE,UNWRAP_MODE)
c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);
// 对要加密的内容进行编码处理,
cipherByte = c1.doFinal(info.getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 返回密文的十六进制形式
return byte2hex(cipherByte);
}
/**
* 根据密匙进行DES解密
*
* @param key
* 密匙
* @param sInfo
* 要解密的密文
* @return String 返回解密后信息
*/
public String decryptByDES(SecretKey key, String sInfo) {
// 定义 加密算法,
String Algorithm = "DES";
// 加密随机数生成器 (RNG)
SecureRandom sr = new SecureRandom();
byte[] cipherByte = null;
try {
// 得到加密/解密器
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
// 用指定的密钥和模式初始化Cipher对象
c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr);
// 对要解密的内容进行编码处理
cipherByte = c1.doFinal(hex2byte(sInfo));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// return byte2hex(cipherByte);
return new String(cipherByte);
}
// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 创建密匙组，并将公匙，私匙放入到指定文件中
*
* 默认放入mykeys.bat文件中
*/
public void createPairKey() {
try {
// 根据特定的算法一个密钥对生成器
KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
// 加密随机数生成器 (RNG)
SecureRandom random = new SecureRandom();
// 重新设置此随机对象的种子
random.setSeed(1000);
// 使用给定的随机源（和默认的参数集合）初始化确定密钥大小的密钥对生成器
keygen.initialize(512, random);// keygen.initialize(512);
// 生成密钥组
KeyPair keys = keygen.generateKeyPair();
// 得到公匙
PublicKey pubkey = keys.getPublic();
// 得到私匙
PrivateKey prikey = keys.getPrivate();
// 将公匙私匙写入到文件当中
doObjToFile("mykeys.bat", new Object[] { prikey, pubkey });
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 利用私匙对信息进行签名 把签名后的信息放入到指定的文件中
*
* @param info
* 要签名的信息
* @param signfile
* 存入的文件
*/
public void signToInfo(String info, String signfile) {
// 从文件当中读取私匙
PrivateKey myprikey = (PrivateKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 1);
// 从文件中读取公匙
PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 2);
try {
// Signature 对象可用来生成和验证数字签名
Signature signet = Signature.getInstance("DSA");
// 初始化签署签名的私钥
signet.initSign(myprikey);
// 更新要由字节签名或验证的数据
signet.update(info.getBytes());
// 签署或验证所有更新字节的签名，返回签名
byte[] signed = signet.sign();
// 将数字签名,公匙,信息放入文件中
doObjToFile(signfile, new Object[] { signed, mypubkey, info });
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 读取数字签名文件 根据公匙，签名，信息验证信息的合法性
*
* @return true 验证成功 false 验证失败
*/
public boolean validateSign(String signfile) {
// 读取公匙
PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile(signfile, 2);
// 读取签名
byte[] signed = (byte[]) getObjFromFile(signfile, 1);
// 读取信息
String info = (String) getObjFromFile(signfile, 3);
try {
// 初始一个Signature对象,并用公钥和签名进行验证
Signature signetcheck = Signature.getInstance("DSA");
// 初始化验证签名的公钥
signetcheck.initVerify(mypubkey);
// 使用指定的 byte 数组更新要签名或验证的数据
signetcheck.update(info.getBytes());
System.out.println(info);
// 验证传入的签名
return signetcheck.verify(signed);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 将二进制转化为16进制字符串
*
* @param b
* 二进制字节数组
* @return String
*/
public String byte2hex(byte[] b) {
String hs = "";
String stmp = "";
for (int n = 0; n < b.length; n++) {
stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
if (stmp.length() == 1) {
hs = hs + "0" + stmp;
} else {
hs = hs + stmp;
}
}
return hs.toUpperCase();
}
/**
* 十六进制字符串转化为2进制
*
* @param hex
* @return
*/
public byte[] hex2byte(String hex) {
byte[] ret = new byte[8];
byte[] tmp = hex.getBytes();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
}
return ret;
}
/**
* 将两个ASCII字符合成一个字节； 如："EF"--> 0xEF
*
* @param src0
* byte
* @param src1
* byte
* @return byte
*/
public static byte uniteBytes(byte src0, byte src1) {
byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src0 }))
.byteValue();
_b0 = (byte) (_b0 << 4);
byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src1 }))
.byteValue();
byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
return ret;
}
/**
* 将指定的对象写入指定的文件
*
* @param file
* 指定写入的文件
* @param objs
* 要写入的对象
*/
public void doObjToFile(String file, Object[] objs) {
ObjectOutputStream oos = null;
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
oos = new ObjectOutputStream(fos);
for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
oos.writeObject(objs[i]);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 返回在文件中指定位置的对象
*
* @param file
* 指定的文件
* @param i
* 从1开始
* @return
*/
public Object getObjFromFile(String file, int i) {
ObjectInputStream ois = null;
Object obj = null;
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
ois = new ObjectInputStream(fis);
for (int j = 0; j < i; j++) {
obj = ois.readObject();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return obj;
}
/**
* 测试
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
CryptTest jiami = new CryptTest();
// 执行MD5加密"Hello world!"
System.out.println("Hello经过MD5:" + jiami.encryptToMD5("Hello"));
// 生成一个DES算法的密匙
SecretKey key = jiami.createSecretKey("DES");
// 用密匙加密信息"Hello world!"
String str1 = jiami.encryptToDES(key, "Hello");
System.out.println("使用des加密信息Hello为:" + str1);
// 使用这个密匙解密
String str2 = jiami.decryptByDES(key, str1);
System.out.println("解密后为：" + str2);
// 创建公匙和私匙
jiami.createPairKey();
// 对Hello world!使用私匙进行签名
jiami.signToInfo("Hello", "mysign.bat");
// 利用公匙对签名进行验证。
if (jiami.validateSign("mysign.bat")) {
System.out.println("Success!");
} else {
System.out.println("Fail!");
}
}
}

‘伍’ DES加密算法C语言实现

#include<iostream.h>
class SubKey{ //定义子密钥为一个类
public:
int key[8][6];
}subkey[16]; //定义子密钥对象数组

class DES{
int encipher_decipher; //判断加密还是解密
int key_in[8][8]; //用户原始输入的64位二进制数
int key_out[8][7]; //除去每行的最后一位校验位
int c0_d0[8][7]; //存储经PC-1转换后的56位数据
int c0[4][7],d0[4][7]; //分别存储c0,d0
int text[8][8]; //64位明文
int text_ip[8][8]; //经IP转换过后的明文
int A[4][8],B[4][8]; //A,B分别存储经IP转换过后明文的两部分,便于交换
int temp[8][6]; //存储经扩展置换后的48位二进制值
int temp1[8][6]; //存储和子密钥异或后的结果
int s_result[8][4]; //存储经S变换后的32位值
int text_p[8][4]; //经P置换后的32位结果
int secret_ip[8][8]; //经逆IP转换后的密文
public:
void Key_Putting();
void PC_1();
int function(int,int); //异或
void SubKey_Proction();
void IP_Convert();
void f();
void _IP_Convert();
void Out_secret();
};
void DES::Key_Putting() //得到密钥中对算法有用的56位
{
cout<<"请输入64位的密钥(8行8列且每行都得有奇数个1):\n";
for(int i=0;i<8;i++)
for(int j=0;j<8;j++){
cin>>key_in[i][j];
if(j!=7) key_out[i][j]=key_in[i][j];
}
}
void DES::PC_1() //PC-1置换函数
{
int pc_1[8][7]={ //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}
};
int i,j;
for(i=0;i<8;i++)
for(j=0;j<7;j++)
c0_d0[i][j]=key_out[ (pc_1[i][j]-1)/8 ][ (pc_1[i][j]-1)%8 ];
}
int DES::function(int a,int b) //模拟二进制数的异或运算,a和b为整型的0和1,返回值为整型的0或1
{
if(a!=b)return 1;
else return 0;
}
void DES::SubKey_Proction() //生成子密钥
{
int move[16][2]={ //循环左移的位数
1 , 1 , 2 , 1 ,
3 , 2 , 4 , 2 ,
5 , 2 , 6 , 2 ,
7 , 2 , 8 , 2 ,
9 , 1, 10 , 2,
11 , 2, 12 , 2,
13 , 2, 14 , 2,
15 , 2, 16 , 1
};
int pc_2[8][6]={ //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
};
for(int i=0;i<16;i++) //生成子密钥
{
int j,k;
int a[2],b[2];
int bb[28],cc[28];
for(j=0;j<4;j++)
for(k=0;k<7;k++)
c0[j][k]=c0_d0[j][k];
for(j=4;j<8;j++)
for(k=0;k<7;k++)
d0[j-4][k]=c0_d0[j][k];
for(j=0;j<4;j++)
for(k=0;k<7;k++){
bb[7*j+k]=c0[j][k];
cc[7*j+k]=d0[j][k];
}
for(j=0;j<move[i][1];j++){
a[j]=bb[j];
b[j]=cc[j];
}
for(j=0;j<28-move[i][1];j++){
bb[j]=bb[j+1];
cc[j]=cc[j+1];
}
for(j=0;j<move[i][1];j++){
bb[27-j]=a[j];
cc[27-j]=b[j];
}
for(j=0;j<28;j++){
c0[j/7][j%7]=bb[j];
d0[j/7][j%7]=cc[j];
}
for(j=0;j<4;j++) //L123--L128是把c0,d0合并成c0_d0
for(k=0;k<7;k++)
c0_d0[j][k]=c0[j][k];
for(j=4;j<8;j++)
for(k=0;k<7;k++)
c0_d0[j][k]=d0[j-4][k];
for(j=0;j<8;j++) //对Ci,Di进行PC-2置换
for(k=0;k<6;k++)
subkey[i].key[j][k]=c0_d0[ (pc_2[j][k]-1)/7 ][ (pc_2[j][k]-1)%7 ];
}
}
void DES::IP_Convert()
{
int IP[8][8]={ //初始置换IP矩阵
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
};
cout<<"你好,你要加密还是解密?加密请按1号键(输入1),解密请按2号键,并确定."<<'\n';
cin>>encipher_decipher;
char * s;
if(encipher_decipher==1) s="明文";
else s="密文";
cout<<"请输入64位"<<s<<"(二进制):\n";
int i,j;
for(i=0;i<8;i++)
for(j=0;j<8;j++)
cin>>text[i][j];
for(i=0;i<8;i++) //进行IP变换
for(j=0;j<8;j++)
text_ip[i][j]=text[ (IP[i][j]-1)/8 ][ (IP[i][j]-1)%8 ];
}

‘陆’ Des加密解密方法 用java C#和C++三种方式实现

Solaris下的系统，有一个用C做的加密工具，调用Sunwcry的des(1)对文件进行加密，然后在java中对文件进行解密。java中用的是标准的DES/CBC/NoPadding算法，可是解密后发现开头有8byte的数据出错了，请高人指点一下。

cbc_encrypt.c ： 加密用的C程序

cbc_decrypt.c：解密用的C程序

TestDescbc.java：解密用的java程序

Test01.dat原始文件
Test03.dat cbc_encrypt加密后的文件
Test05.dat cbc_decrypt解密后的文件

Test06.dat TestDescbc解密后的文件

‘柒’ DES加密算法原理

网络安全通信中要用到两类密码算法，一类是对称密码算法，另一类是非对称密码算法。对称密码算法有时又叫传统密码算法、秘密密钥算法或单密钥算法，非对称密码算法也叫公开密钥密码算法或双密钥算法。对称密码算法的加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。在大多数对称算法中，加密解密密钥是相同的。它要求发送者和接收者在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都能对消息进行加密解密。只要通信需要保密，密钥就必须保密。

对称算法又可分为两类。一次只对明文中的单个位（有时对字节）运算的算法称为序列算法或序列密码。另一类算法是对明文的一组位进行运算，这些位组称为分组，相应的算法称为分组算法或分组密码。现代计算机密码算法的典型分组长度为64位――这个长度既考虑到分析破译密码的难度，又考虑到使用的方便性。后来，随着破译能力的发展，分组长度又提高到128位或更长。
常用的采用对称密码术的加密方案有5个组成部分（如图所示）

1)明文：原始信息。
2)加密算法：以密钥为参数，对明文进行多种置换和转换的规则和步骤，变换结果为密文。
3)密钥：加密与解密算法的参数，直接影响对明文进行变换的结果。
4)密文：对明文进行变换的结果。
5)解密算法：加密算法的逆变换，以密文为输入、密钥为参数，变换结果为明文。

对称密码当中有几种常用到的数学运算。这些运算的共同目的就是把被加密的明文数码尽可能深地打乱，从而加大破译的难度。

◆移位和循环移位
移位就是将一段数码按照规定的位数整体性地左移或右移。循环右移就是当右移时，把数码的最后的位移到数码的最前头，循环左移正相反。例如，对十进制数码12345678循环右移1位（十进制位）的结果为81234567，而循环左移1位的结果则为23456781。
◆置换
就是将数码中的某一位的值根据置换表的规定，用另一位代替。它不像移位操作那样整齐有序，看上去杂乱无章。这正是加密所需,被经常应用。
◆扩展
就是将一段数码扩展成比原来位数更长的数码。扩展方法有多种,例如,可以用置换的方法，以扩展置换表来规定扩展后的数码每一位的替代值。
◆压缩
就是将一段数码压缩成比原来位数更短的数码。压缩方法有多种，例如，也可以用置换的方法，以表来规定压缩后的数码每一位的替代值。
◆异或
这是一种二进制布尔代数运算。异或的数学符号为⊕ ，它的运算法则如下：
1⊕1 = 0
0⊕0 = 0
1⊕0 = 1
0⊕1 = 1
也可以简单地理解为，参与异或运算的两数位如相等，则结果为0，不等则为1。
◆迭代
迭代就是多次重复相同的运算，这在密码算法中经常使用，以使得形成的密文更加难以破解。

下面我们将介绍一种流行的对称密码算法DES。

DES是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写。它是由IBM公司研制的一种对称密码算法，美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准，三十年来，它一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。

DES是一个分组加密算法，典型的DES以64位为分组对数据加密，加密和解密用的是同一个算法。它的密钥长度是56位（因为每个第8 位都用作奇偶校验），密钥可以是任意的56位的数，而且可以任意时候改变。其中有极少数被认为是易破解的弱密钥，但是很容易避开它们不用。所以保密性依赖于密钥。

DES加密的算法框架如下：
首先要生成一套加密密钥，从用户处取得一个64位长的密码口令，然后通过等分、移位、选取和迭代形成一套16个加密密钥，分别供每一轮运算中使用。

DES对64位(bit)的明文分组M进行操作，M经过一个初始置换IP，置换成m0。将m0明文分成左半部分和右半部分m0 = (L0，R0)，各32位长。然后进行16轮完全相同的运算（迭代），这些运算被称为函数f，在每一轮运算过程中数据与相应的密钥结合。

在每一轮中，密钥位移位，然后再从密钥的56位中选出48位。通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位，并通过一个异或操作替代成新的48位数据，再将其压缩置换成32位。这四步运算构成了函数f。然后，通过另一个异或运算，函数f的输出与左半部分结合，其结果成为新的右半部分，原来的右半部分成为新的左半部分。将该操作重复16次。

经过16轮迭代后，左，右半部分合在一起经过一个末置换（数据整理），这样就完成了加密过程。
加密流程如图所示。

DES解密过程：
在了解了加密过程中所有的代替、置换、异或和循环迭代之后，读者也许会认为，解密算法应该是加密的逆运算，与加密算法完全不同。恰恰相反，经过密码学家精心设计选择的各种操作，DES获得了一个非常有用的性质：加密和解密使用相同的算法！

DES加密和解密唯一的不同是密钥的次序相反。如果各轮加密密钥分别是K1，K2，K3…K16，那么解密密钥就是K16，K15，K14…K1。这也就是DES被称为对称算法的理由吧。

至于对称密码为什么能对称? DES具体是如何操作的？本文附录中将做进一步介绍，有兴趣的读者不妨去读一读探个究竟

4.DES算法的安全性和发展
DES的安全性首先取决于密钥的长度。密钥越长，破译者利用穷举法搜索密钥的难度就越大。目前，根据当今计算机的处理速度和能力，56位长度的密钥已经能够被破解，而128位的密钥则被认为是安全的，但随着时间的推移，这个数字也迟早会被突破。

另外，对DES算法进行某种变型和改进也是提高DES算法安全性的途径。

例如后来演变出的3-DES算法使用了3个独立密钥进行三重DES加密，这就比DES大大提高了安全性。如果56位DES用穷举搜索来破译需要2∧56次运算，而3-DES 则需要2∧112次。

又如，独立子密钥DES由于每轮都使用不同的子密钥，这意味着其密钥长度在56位的基础上扩大到768位。DES还有DESX、CRYPT、GDES、RDES等变型。这些变型和改进的目的都是为了加大破译难度以及提高密码运算的效率

‘捌’ DES算法加密的算法步骤是

#define READFILESIZE 512
步骤:
1.从文件中读取READFILESIZE个字节的数据
2.,如果从文件中读出的数据少于READFILESIZE个,以0补足,然后根据用户指定的类型对这READFILESIZE个字节的数据进行操作.
3.判断文件是否结束,没有则执行步骤1
4.把加密后的文件实际长度添加到密文的末尾
5.结束
采用一次只从文件读取READFILESIZE个字节是在为了防止由于需要加密或解密的文件太大导致内存不够的情况出现。

‘玖’ 如何用C#实现DES加密解密

usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingSystem.IO;
usingSystem.Security.Cryptography;

namespaceSens.Security
{
#region<class-hDES>
publicclassHDES
{
#regionprivatefield
///<summary>
///密钥加密算法，默认为SHA1
///</summary>
privateHashAlgorithmKeyHash;

privateList<int>supportedKeySize;

privateEncoding_encoding=Encoding.Default;

privateDESdes;
#endregion

#regionconstructor
publicHDES(stringkey,DESdes)
{
if(des==null)
thrownewException("des不能为null");
else
this.des=des;
if(string.IsNullOrEmpty(key))
thrownewException("密钥不能为空");
//获取支持的密钥长度
this.supportedKeySize=newList<int>(SupportedKeySize);
//初始化默认的key的加密方式
this.KeyHash=SHA1.Create();
this.StringKey=key;
}

#endregion

#regionpublicproperties
///<summary>
///获取或设置文本编码的方式
///</summary>
publicEncodingencoding
{
set{_encoding=value==null?Encoding.Default:value;}
get{return_encoding;}
}
///<summary>
///通过字符串设置密钥
///</summary>
publicstringStringKey
{
set
{
if(string.IsNullOrEmpty(value))
thrownewException("密钥不能为空");
byte[]keyHash=KeyHash.ComputeHash(encoding.GetBytes(value));
byte[]tmp=newbyte[8];
for(inti=0;i<8;i++)
{
tmp[i]=keyHash[i];
}
this.Key=tmp;
for(inti=8;i<16;i++)
{
tmp[i-8]=keyHash[i];
}
this.IV=tmp;
}
}
///<summary>
///
///</summary>
publicbyte[]Key
{
set
{
if(!supportedKeySize.Contains(value.Length*8))
thrownewException("密钥长度不对");
this.des.Key=value;
}
get{returnthis.Key;}
}
///<summary>
///设置对称加密算法的初始化向量
///</summary>
publicbyte[]IV
{
set
{
if(!supportedKeySize.Contains(value.Length*8))
thrownewException("向量长度不对");
this.des.IV=value;
}
get{returnthis.IV;}
}
///<summary>
///获取密钥大小
///</summary>
publicintKeySize
{
get{returndes.KeySize;}
}
///<summary>
///获取支持的密钥大小
///</summary>
publicKeySizes[]LegalKeySizes
{
get{returndes.LegalKeySizes;}
}
///<summary>
///获取支持的块大小
///</summary>
publicKeySizes[]LegalBlockSizes
{
get{returndes.LegalBlockSizes;}


}
///<summary>
///获取支持的密钥大小
///</summary>
publicint[]SupportedKeySize
{
get
{
List<int>tmp=newList<int>();
intstep=0;
foreach(KeySizesitemindes.LegalKeySizes)
{
if(item.SkipSize==0)
if(item.MaxSize==item.MinSize)
step=item.MaxSize;
else
step=item.MaxSize-item.MinSize;
else
step=item.SkipSize;

for(inti=item.MinSize;i<=item.MaxSize;i+=step)
{
if(!tmp.Contains(i))
tmp.Add(i);
}
}
returntmp.ToArray();
}

}
#endregion

#regionpublicmethods
#region加解密字符串
///<summary>
///加密字符串
///</summary>
///<paramname="scr"></param>
///<returns></returns>
publicstringEncryptString(stringscr)
{

MemoryStreamms=newMemoryStream();
CryptoStreamcs=newCryptoStream(ms,des.CreateEncryptor(),CryptoStreamMode.Write);
byte[]inputByteArray=encoding.GetBytes(scr);
cs.Write(inputByteArray,0,inputByteArray.Length);
cs.FlushFinalBlock();
StringBuilderret=newStringBuilder();
foreach(bytebinms.ToArray())
{
ret.AppendFormat("{0:X2}",b);
}
returnret.ToString();
}
///<summary>
///解密字符串
///</summary>
///<paramname="scr"></param>
///<returns></returns>
publicstringDecryptString(stringscr)
{
byte[]inputByteArray=newbyte[scr.Length/2];
for(intx=0;x<scr.Length/2;x++)
{
inti=(System.Convert.ToInt32(scr.Substring(x*2,2),16));
inputByteArray[x]=(byte)i;
}
MemoryStreamms=newMemoryStream();
CryptoStreamcs=newCryptoStream(ms,des.CreateDecryptor(),CryptoStreamMode.Write);
cs.Write(inputByteArray,0,inputByteArray.Length);
cs.FlushFinalBlock();
StringBuilderret=newStringBuilder();
returnencoding.GetString(ms.ToArray());
}
#endregion

#region加解密文件
///<summary>
///加密文件
///</summary>
///<paramname="filePath">要加密的文件位置</param>
///<paramname="savePath">加密后文件保存到的位置</param>
///<returns></returns>
publicboolEncryptFile(stringfilePath,stringsavePath)
{
FileStreamfs=File.OpenRead(filePath);
byte[]inputByteArray=newbyte[fs.Length];
fs.Read(inputByteArray,0,(int)fs.Length);
fs.Close();

MemoryStreamms=newMemoryStream();
CryptoStreamcs=newCryptoStream(ms,des.CreateEncryptor(),CryptoStreamMode.Write);
cs.Write(inputByteArray,0,inputByteArray.Length);
cs.FlushFinalBlock();
fs=File.OpenWrite(savePath);
foreach(bytebinms.ToArray())
{
fs.WriteByte(b);
}
fs.Close();
cs.Close();
ms.Close();
returntrue;
}
///<summary>
///解密文件
///</summary>
///<paramname="filePath">要解密的文件</param>
///<paramname="savePath">解密后保存到的位置</param>
///<paramname="keyStr"></param>
///<returns></returns>
publicboolDecryptFile(stringfilePath,stringsavePath)
{
FileStreamfs=File.OpenRead(filePath);
byte[]inputByteArray=newbyte[fs.Length];
fs.Read(inputByteArray,0,(int)fs.Length);
fs.Close();

MemoryStreamms=newMemoryStream();
CryptoStreamcs=newCryptoStream(ms,des.CreateDecryptor(),CryptoStreamMode.Write);
cs.Write(inputByteArray,0,inputByteArray.Length);
cs.FlushFinalBlock();
fs=File.OpenWrite(savePath);
foreach(bytebinms.ToArray())
{
fs.WriteByte(b);
}
fs.Close();
cs.Close();
ms.Close();
returntrue;
}
#endregion
#endregion
}
#endregion
}

‘拾’ delphi实现DES字节流加密，该怎么解决

在 CnPack 提供的源代码包里，提供了 des 加解密单元文件，提供了以下四个功能函数：

function DESEncryptStr(Str, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入明文与加密 Key，DES 加密返回密文，
注：由于密文可能含有扩展 ASCII 字符，因此在 DELPHI 2009 或以上版本中，请用
AnsiString 类型的变量接收返回值，以避免出现多余的 Unicode 转换而导致解密出错}

function DESDecryptStr(Str, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入密文与加密 Key，DES 解密返回明文}

function DESEncryptStrToHex(Str, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入明文与加密 Key，DES 加密返回转换成十六进制的密文}

function DESDecryptStrFromHex(StrHex, Key: AnsiString): AnsiString;
{* 传入十六进制的密文与加密 Key，DES 解密返回明文}