實驗9 分組加密算法

課程名稱：《計算機網(wǎng)絡安全》PAGE1《計算機網(wǎng)絡安全》講稿授課教師：許玉龍適用于信息技術(shù)學院實驗9：分組加密算法相關(guān)主要內(nèi)容一、熟悉理解分組加密算法二、練習實現(xiàn)分組加密算法程序重點分組加密算法：明文和密文為64位分組長度對稱算法：加密和解密除密鑰編排不同外，使用同一算法密鑰長度：有效密鑰56位，但每個第8位為奇偶校驗位，可忽略密鑰可為任意的56位數(shù)，但存在弱密鑰，容易避開采用混亂和擴散的組合，每個組合先替代后置換，共16輪只使用了標準的算術(shù)和邏輯運算，易于實現(xiàn)輸入輸入64比特明文數(shù)據(jù)初始置換IP在密鑰控制下16輪迭代初始逆置換IP-1輸出64比特密文數(shù)據(jù)DES加密過程一、理解分組加密算法主講內(nèi)容：DES(DataEncryptionStandard)算法，于1977年得到美國政府的正式許可，是一種用56位密鑰來加密64位數(shù)據(jù)的方法。DES算法以被應用于許多需要安全加密的場合。（如：UNIX的密碼算法就是以DES算法為基礎(chǔ)的）。下面是關(guān)于如何實現(xiàn)DES算法的語言性描述，如果您要其源代碼，可以到Http//A下載，后者您有任何問題也可以寫信給我（Assassin@）。1-1、變換密鑰取得64位的密鑰，每個第8位作為奇偶校驗位。1-2、變換密鑰。1-2-1、舍棄64位密鑰中的奇偶校驗位，根據(jù)下表（PC-1）進行密鑰變換得到56位的密鑰，在變換中，奇偶校驗位以被舍棄。PermutedChoice1(PC-1)574941332517915850423426181025951433527191136052443663554739312315762544638302214661534537292113528201241-2-2、將變換后的密鑰分為兩個部分，開始的28位稱為C[0]，最后的28位稱為D[0]。1-2-3、生成16個子密鑰，初始I=1。1-2-3-1、同時將C[I]、D[I]左移1位或2位，根據(jù)I值決定左移的位數(shù)。見下表I：12345678910111213141516左移位數(shù)：11222222122222211-2-3-2、將C[I]D[I]作為一個整體按下表（PC-2）變換，得到48位的K[I]PermutedChoice2(PC-2)14171124153281562110231912426816727201324152313747553040514533484449395634534642503629321-2-3-3、從1-2-3-1處循環(huán)執(zhí)行，直到K[16]被計算完成。2、處理64位的數(shù)據(jù)2-1、取得64位的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)長度不足64位，應該將其擴展為64位（例如補零）2-2、將64位數(shù)據(jù)按下表變換（IP）InitialPermutation(IP)585042342618102605244362820124625446383022146645648403224168574941332517915951433527191136153453729211356355473931231572-3、將變換后的數(shù)據(jù)分為兩部分，開始的32位稱為L[0]，最后的32位稱為R[0]。2-4、用16個子密鑰加密數(shù)據(jù)，初始I=1。2-4-1、將32位的R[I-1]按下表（E）擴展為48位的E[I-1]Expansion(E)32123454567898910111213121314151617161718192021202122232425242526272829282930313212-4-2、異或E[I-1]和K[I]，即E[I-1]XORK[I]2-4-3、將異或后的結(jié)果分為8個6位長的部分，第1位到第6位稱為B[1]，第7位到第12位稱為B[2]，依此類推，第43位到第48位稱為B[8]。2-4-4、按S表變換所有的B[J]，初始J=1。所有在S表的值都被當作4位長度處理。2-4-4-1、將B[J]的第1位和第6位組合為一個2位長度的變量M，M作為在S[J]中的行號。2-4-4-2、將B[J]的第2位到第5位組合，作為一個4位長度的變量N，N作為在S[J]中的列號。2-4-4-3、用S[J][M][N]來取代B[J]。SubstitutionBox1(S[1])1441312151183106125907015741421311061211953841148136211151297310501512824917511314100613S[2]1518146113497213120510313471528141201106911501471110413158126932151381013154211671205149S[3]1009146315511312711428137093461028514121115113649815301112125101471101306987415143115212S[4]7131430691012851112415138115615034721211014910690121171315131452843150610113894511127214S[5]2124171011685315130149141121247131501510398642111101378159125630141181271142136150910453S[6]1211015926801334147511101542712956113140113891415528123704101131164321295151011141760813S[7]4112141508133129751061130117491101435122158614111312371410156805926111381410795015142312S[8]13284615111109314501271151381037412561101492711419121420610131535821147410813151290356112-4-4-4、從2-4-4-1處循環(huán)執(zhí)行，直到B[8]被替代完成。2-4-4-5、將B[1]到B[8]組合，按下表（P）變換，得到P。PermutationP16720212912281711523265183110282414322739191330622114252-4-6、異或P和L[I-1]結(jié)果放在R[I]，即R[I]=PXORL[I-1]。2-4-7、L[I]=R[I-1]2-4-8、從2-4-1處開始循環(huán)執(zhí)行，直到K[16]被變換完成。2-4-5、組合變換后的R[16]L[16]（注意：R作為開始的32位），按下表（IP-1）變換得到最后的結(jié)果。FinalPermutation(IP**-1)40848165624643239747155523633138646145422623037545135321612936444125220602835343115119592734242105018582633141949175725以上就是DES算法的描述。四、練習十進制和二進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換//////十進制轉(zhuǎn)二進制inti,n=0,b[16]; scanf("%d",&i); for(;i;i>>=1) b[n++]=i&1; for(;n;) printf("%d",b[--n]);五．練習異或程序3.1/*刪除指定字符常規(guī)的解法intmain(){ charMystr1[]="sheisourteacher!"; charMystr2[]="shr";intktt=0; intlen1=strlen(Mystr1)+1;intlen2=strlen(Mystr2)+1; char*final=newchar[len1]; memset(final,0,len1); for(intindex2=0;index2<len2;index2++) { for(intindex1=0;index1<len1;index1++)if(Mystr2[index2]==Mystr1[index1]) Mystr1[index1]=0; } for(intindex1=0;index1<len1;index1++) if(0!=Mystr1[index1]) final[ktt++]=Mystr1[index1];printf("%s",final); return0;}3.2/*利用字符存儲性質(zhì)，高效率刪除指定字符*/intmain(){ charstr1[]="sheisourteacher!"; charstr2[]="shr";inti,j,k=0; intlen1=strlen(str1);intlen2=strlen(str2); char*final=newchar[len1]; memset(final,0,len1); chartemp[256]; for(i=0;i<len2;i++) temp[str2[i]]