C语言实现DES算法
用C语言实现DES（数据加密算法）的一个例子，密文和密钥都是8个字符。
/*------------------------------------------------------- Data Encryption Standard 56位密钥加密64位数据 2011.10 --------------------------------------------------------*/ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include "bool.h" // 位处理 #include "tables.h" void BitsCopy(bool *DatOut,bool *DatIn,int Len); // 数组复制 void ByteToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num); // 字节到位 void BitToByte(char *DatOut,bool *DatIn,int Num); // 位到字节 void BitToHex(char *DatOut,bool *DatIn,int Num); // 二进制到十六进制 64位 to 4*16字符 void HexToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num); // 十六进制到二进制 void TablePermute(bool *DatOut,bool *DatIn,const char *Table,int Num); // 位表置换函数 void LoopMove(bool *DatIn,int Len,int Num); // 循环左移 Len长度 Num移动位数 void Xor(bool *DatA,bool *DatB,int Num); // 异或函数 void S_Change(bool DatOut[32],bool DatIn[48]); // S盒变换 void F_Change(bool DatIn[32],bool DatKi[48]); // F函数 void SetKey(char KeyIn[8]); // 设置密钥 void PlayDes(char MesOut[8],char MesIn[8]); // 执行DES加密 void KickDes(char MesOut[8],char MesIn[8]); // 执行DES解密 int main() { int i=0; char MesHex[16]={0}; // 16个字符数组用于存放 64位16进制的密文 char MyKey[8]={0}; // 初始密钥 8字节*8 char YourKey[8]={0}; // 输入的解密密钥 8字节*8 char MyMessage[8]={0}; // 初始明文 /*-----------------------------------------------*/ printf("Welcome! Please input your Message(64 bit):\n"); gets(MyMessage); // 明文 printf("Please input your Secret Key:\n"); gets(MyKey); // 密钥 while(MyKey[i]!='\0') // 计算密钥长度 { i++; } while(i!=8) // 不是8 提示错误 { printf("Please input a correct Secret Key!\n"); gets(MyKey); i=0; while(MyKey[i]!='\0') // 再次检测 { i++; } } SetKey(MyKey); // 设置密钥 得到子密钥Ki PlayDes(MesHex,MyMessage); // 执行DES加密 printf("Your Message is Encrypted!:\n"); // 信息已加密 for(i=0;i<16;i++) { printf("%c ",MesHex[i]); } printf("\n"); printf("\n"); printf("Please input your Secret Key to Deciphering:\n"); // 请输入密钥以解密 gets(YourKey); // 得到密钥 SetKey(YourKey); // 设置密钥 KickDes(MyMessage,MesHex); // 解密输出到MyMessage printf("Deciphering Over !!:\n"); // 解密结束 for(i=0;i<8;i++) { printf("%c ",MyMessage[i]); } printf("\n"); system("pause"); /*------------------------------------------------*/ } /*------------------------------- 把DatIn开始的长度位Len位的二进制 复制到DatOut后 --------------------------------*/ void BitsCopy(bool *DatOut,bool *DatIn,int Len) // 数组复制 OK { int i=0; for(i=0;i<Len;i++) { DatOut[i]=DatIn[i]; } } /*------------------------------- 字节转换成位函数 每8次换一个字节 每次向右移一位 和1与取最后一位 共64位 --------------------------------*/ void ByteToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num) // OK { int i=0; for(i=0;i<Num;i++) { DatOut[i]=(DatIn[i/8]>>(i%8))&0x01; } } /*------------------------------- 位转换成字节函数 字节数组每8次移一位 位每次向左移 与上一次或 ---------------------------------*/ void BitToByte(char *DatOut,bool *DatIn,int Num) // OK { int i=0; for(i=0;i<(Num/8);i++) { DatOut[i]=0; } for(i=0;i<Num;i++) { DatOut[i/8]|=DatIn[i]<<(i%8); } } /*---------------------------------- 二进制密文转换为十六进制 需要16个字符表示 -----------------------------------*/ void BitToHex(char *DatOut,bool *DatIn,int Num) { int i=0; for(i=0;i<Num/4;i++) { DatOut[i]=0; } for(i=0;i<Num/4;i++) { DatOut[i] = DatIn[i*4]+(DatIn[i*4+1]<<1) +(DatIn[i*4+2]<<2)+(DatIn[i*4+3]<<3); if((DatOut[i]%16)>9) { DatOut[i]=DatOut[i]%16+'7'; // 余数大于9时处理 10-15 to A-F } // 输出字符 else { DatOut[i]=DatOut[i]%16+'0'; // 输出字符 } } } /*--------------------------------------------- 十六进制字符转二进制 ----------------------------------------------*/ void HexToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num) { int i=0; // 字符型输入 for(i=0;i<Num;i++) { if((DatIn[i/4])>'9') // 大于9 { DatOut[i]=((DatIn[i/4]-'7')>>(i%4))&0x01; } else { DatOut[i]=((DatIn[i/4]-'0')>>(i%4))&0x01; } } } // 表置换函数 OK void TablePermute(bool *DatOut,bool *DatIn,const char *Table,int Num) { int i=0; static bool Temp[256]={0}; for(i=0;i<Num;i++) // Num为置换的长度 { Temp[i]=DatIn[Table[i]-1]; // 原来的数据按对应的表上的位置排列 } BitsCopy(DatOut,Temp,Num); // 把缓存Temp的值输出 } // 子密钥的移位 void LoopMove(bool *DatIn,int Len,int Num) // 循环左移 Len数据长度 Num移动位数 { static bool Temp[256]={0}; // 缓存 OK BitsCopy(Temp,DatIn,Num); // 将数据最左边的Num位(被移出去的)存入Temp BitsCopy(DatIn,DatIn+Num,Len-Num); // 将数据左边开始的第Num移入原来的空间 BitsCopy(DatIn+Len-Num,Temp,Num); // 将缓存中移出去的数据加到最右边 } // 按位异或 void Xor(bool *DatA,bool *DatB,int Num) // 异或函数 { int i=0; for(i=0;i<Num;i++) { DatA[i]=DatA[i]^DatB[i]; // 异或 } } // 输入48位 输出32位 与Ri异或 void S_Change(bool DatOut[32],bool DatIn[48]) // S盒变换 { int i,X,Y; // i为8个S盒 for(i=0,Y=0,X=0;i<8;i++,DatIn+=6,DatOut+=4) // 每执行一次,输入数据偏移6位 { // 每执行一次,输出数据偏移4位 Y=(DatIn[0]<<1)+DatIn[5]; // af代表第几行 X=(DatIn[1]<<3)+(DatIn[2]<<2)+(DatIn[3]<<1)+DatIn[4]; // bcde代表第几列 ByteToBit(DatOut,&S_Box[i][Y][X],4); // 把找到的点数据换为二进制 } } // F函数 void F_Change(bool DatIn[32],bool DatKi[48]) // F函数 { static bool MiR[48]={0}; // 输入32位通过E选位变为48位 TablePermute(MiR,DatIn,E_Table,48); Xor(MiR,DatKi,48); // 和子密钥异或 S_Change(DatIn,MiR); // S盒变换 TablePermute(DatIn,DatIn,P_Table,32); // P置换后输出 } void SetKey(char KeyIn[8]) // 设置密钥 获取子密钥Ki { int i=0; static bool KeyBit[64]={0}; // 密钥二进制存储空间 static bool *KiL=&KeyBit[0],*KiR=&KeyBit[28]; // 前28,后28共56 ByteToBit(KeyBit,KeyIn,64); // 把密钥转为二进制存入KeyBit TablePermute(KeyBit,KeyBit,PC1_Table,56); // PC1表置换 56次 for(i=0;i<16;i++) { LoopMove(KiL,28,Move_Table[i]); // 前28位左移 LoopMove(KiR,28,Move_Table[i]); // 后28位左移 TablePermute(SubKey[i],KeyBit,PC2_Table,48); // 二维数组 SubKey[i]为每一行起始地址 // 每移一次位进行PC2置换得 Ki 48位 } } void PlayDes(char MesOut[8],char MesIn[8]) // 执行DES加密 { // 字节输入 Bin运算 Hex输出 int i=0; static bool MesBit[64]={0}; // 明文二进制存储空间 64位 static bool Temp[32]={0}; static bool *MiL=&MesBit[0],*MiR=&MesBit[32]; // 前32位 后32位 ByteToBit(MesBit,MesIn,64); // 把明文换成二进制存入MesBit TablePermute(MesBit,MesBit,IP_Table,64); // IP置换 for(i=0;i<16;i++) // 迭代16次 { BitsCopy(Temp,MiR,32); // 临时存储 F_Change(MiR,SubKey[i]); // F函数变换 Xor(MiR,MiL,32); // 得到Ri BitsCopy(MiL,Temp,32); // 得到Li } TablePermute(MesBit,MesBit,IPR_Table,64); BitToHex(MesOut,MesBit,64); } void KickDes(char MesOut[8],char MesIn[8]) // 执行DES解密 { // Hex输入 Bin运算 字节输出 int i=0; static bool MesBit[64]={0}; // 密文二进制存储空间 64位 static bool Temp[32]={0}; static bool *MiL=&MesBit[0],*MiR=&MesBit[32]; // 前32位 后32位 HexToBit(MesBit,MesIn,64); // 把密文换成二进制存入MesBit TablePermute(MesBit,MesBit,IP_Table,64); // IP置换 for(i=15;i>=0;i--) { BitsCopy(Temp,MiL,32); F_Change(MiL,SubKey[i]); Xor(MiL,MiR,32); BitsCopy(MiR,Temp,32); } TablePermute(MesBit,MesBit,IPR_Table,64); BitToByte(MesOut,MesBit,64); }
所有源码下载：10081509&DES.rar
