DES加密原理

 

 

DES加密算法综合运用了置换、代替、代数等多种密码技术，具有设计精

巧、实现容易、使用方便等特点。DES加密算法的明文、密文和密钥的分组长度 都是64位，详细的DES加密算法结构如图6-10所示。

 

 

 

 

 

图6-10    DES加密算法结构图

DES加密过程如下所示：

1）64位密钥经子密钥产生算法产生16个48位子密钥。

2）64位明文首先经过初始置换IP（Initial Pennutation），将数据打乱重新排 列，并分成左右两边，各32位序列。

3）加密函数f实现子密钥K1对K0的加密，结果为32位的数据组f（R0， K1）。f（R0 ，K1）再与L0的模2相加，又得到一个32位的数组L0⊕f（R0，

K1），以L0⊕f（R0 ，K1）作为第二次加密迭代的R1 ，以R0作为第二次加密迭代

 

 

 

 

的Ll ，第二次加密迭代至第十六次加密迭代分别用子密钥K2 ， ⅆ , K16进行，其 过程与第一次加密迭代相同。

4）第16次加密迭代结束后，产生一个64位的数据组。以其左边32位作为

R16 ，右边32位作为L16 ，两者合并后经过逆初始置换IP-1将数据重新排列，便得 到64位密文。至此，加密结束。

64位密钥经过置换选择1 、循环左移、置换选择2等变换，产生16个48位长的 子密钥。子密钥的产生过程如图6-11所示。

 

 

 

 

 

图6-11    子密钥产生流程图

具体方法如下：

·置换选择1：64位的密钥分为8个字节，每个字节的前7位是真正的密钥位，

 

 

 

 

 

第8位作为奇偶校验位，将64位密钥中去掉8个奇偶校验位，并将其余56位密钥位 打乱重排，且将前28位作为C0 ，后28位作为D0。

·置换选择2：将Ci和Di合并成一个56位的中间数据，从中选择出一个48位的 子密钥Ki。

由于DES的运算是对合运算，所以解密和加密可共用同一个运算，只是子密 钥使用的顺序不同。把64位密文当作明文输入，而且第一次解密迭代使用子密钥 K16 ，第二次解密迭代使用子密钥K15 ，依次类推，第十六次解密迭代使用子密钥 K1 ，最后输出便是64位明文。