DES详细加密过程

传统密码：

1、单表替换密码 *（密码移位固定）

2、多表替换密码  *（密钥移位周期固定）其中维吉尼亚密码的出现引出了“秘钥”的概念

3、多字母代换密码  *（明文分组交换）{1、DES 2、AES}

DES加密过程：（DES算法明文分组长度为64 bit，密钥长度也为64 bit，但是实际密钥长度只有56位，其中第8、16、24、32、40、48、56、64位是奇偶校验位，用于检查密钥在产生、分配及存储过程中可能发生的错误。）

一、明文ip变换

1、明文根据ip置换表重新得到新的明文（所谓ip置换表就是将明文的数字按照ip表中的位置重新定位），得到一个乱序的64 bit 明文组

 

2、将新得到的加密明文分成两个部分，Lo和Ro。

二、子密钥生成

在DES中，加密者输入的明文和密钥都是64 bit，其中只有56 bit是有用的位数（因为有8位为奇偶校验位）。但是DES加密过程有16轮循环函数，其中需要用到16个密钥，所以要将这56 bit密钥扩展生成16个48 bit 的子密钥。步骤如下：

 

 1、PC_1置换的主要步骤和初始IP置换一样，PC_1置换的目的是为了去掉64 bit密钥k中的8个奇偶校验位，并对其余56位打乱排列。置换完成后，同样将密钥分成左右两部分各28 bit，左边为C0, 右边为D0。

 

 2、对于1<=n<=16，在第n轮分别对Cn-1和Dn-1进行循环左移，所移的位数为1位或者2位，取决于n的值，当n=1,2,9,16时左移1位，其它左移2位。因此表格如下：(此时还是56位)

（如Co左移为：1111000011001100101010101111——1110000110011001010101011111)

3. 得到16个子密钥K

Kn = PC_2(CnDn)，PC_2为固定置换，用于从 CnDn（56位） 中选取48 bit作为子密钥Kn，CnDn 表示从左到右将 Dn 排在 Cn 的后面，CnDn 的长度为56 bit。

至此，子密钥全部生成（48位），进入轮函数（轮函数中，首先将32位的一半重定位明文通过E变换转化为48位，如下图所示）。、

 

 

 4、S盒代换

将 E(A) 和 K 进行异或（如果a、b两个值不相同，则异或结果为1。. 如果a、b两个值相同，异或结果为0）操作后，把比特串分为8组，一组 6 bit，分别对每一组进行S盒代换。经过S盒，每一组由 6 bit 缩减为 4 bit。

S盒的行号从0到3，列号从0到15。

代换的过程如下，例如需要代换的第一组数据输入为011001，则第一位0和最后一位1组合成的01即为行号，中间的1101为列号，第一组数据对应S1，01转化成10进制为1，1101转化成10进制为13，因此S1中的第1行第13列就为对应的输出，查表得5，转化成2进制为0101。因此0101就为最终的4位输出。

 

 

 

 5、P盒代换

P为固定置换，将经过S盒变换得到的32 bit进行一个置换操作。至此，得到F函数的最终输出。

 

 

6、迭代16次

 

 7、p的逆置换

 

 

 

 

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