DES 算法1
1.1 密钥生成<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
1.1.1 取得密钥
从用户处取得一个64 位(本文如未特指，均指二进制位))长的密码key ,
去除64 位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64 位,剩下的56 位作为
有效输入密钥.
1.1.2 等分密钥
表1. KeyLeft[28]
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 50 44 36
表2. KeyRight[28]
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
把在1.1.1 步中生成的56 位输入密钥分成均等的A,B 两部分,每部分为28 位,参照表1 和表2
把输入密钥的位值填入相应的位置. 按照表1 所示A 的第一位为输入的64 位密钥的第57 位，
A 的第2 位为64 位密钥的第49 位，...，依此类推，A 的最后一位最后一位是64 位密钥的第
36 位。
1.1.3 密钥移位
Lefttable[16]=[1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1]
表3. i 1 2 3 4 5 6 7 8
ǿ 1 1 2 2 2 2 2 2
i 9 10 11 12 13 14 15 16
ǿ 1 2 2 2 2 2 2 1
DES 算法的密钥是经过16 次迭代得到一组密钥的,把在1.1.2 步中生成的A,B 视为迭代的起始
密钥,表3 显示在第i 次迭代时密钥循环左移的位数. 比如在第1 次迭代时密钥循环左移1 位,
第3 次迭代时密钥循环左移2 位.
第9 次迭代时密钥循环左移1 位,第14 次迭代时密钥循环左移2 位.
第一次迭代:
A(1) = ǿ(1) A
B(1) = ǿ(1) B
第i 次迭代:
A(i) = ǿ(i) A(i-1)
B(i) = ǿ(i) B(i-1)
1.1.4 密钥的选取
表4. KeyChoose[48]
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
在1.1.3 步中第i 次迭代生成的两个28 位长的密钥为
把合并
按照表4 所示k 的第一位为56 位密钥的第14 位，k 的第2 位为56 位密钥的第17 位，...，
依此类推，k 的最后一位最后一位是56 位密钥的第32 位。 生成与进行第i 次迭代加密的数
据进行按位异或的48 位使用密钥:
1.1.5 迭代
DES 算法密钥生成需要进行16 次迭代,在完成16 次迭代前,循环执行1.1.3-1.1.4 步.
最终形成16 套加密密钥:key[0] , key[1] , key[2] ,…. key[14] , key[15] .
1. 2 数据的加密操作
1.2.1 取得数据
把明文数据分成64 位的数据块，不够64 位的数据块以适当的方式补足。
1.2.2 初始换位
表5. Pc1[64]
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
按照表5 所示把输入的64 位数据的原第58 位换到第一位,原第50 位换到第二位，...，依此
类推,最后的得到新的64 位数据.
OldData newData
1.2.3 数据扩展
表6.
32 1 2 3 4 5 4 5
6 7 8 9 8 9 10 11
12 13 12 13 14 15 16 17
16 17 18 19 20 21 20 21
22 23 24 25 24 25 26 27
28 29 28 29 30 31 32 1
第一次迭代以1.2.2 步中生成的newData 作为输入数据,第i (i > 1)次迭代以第i-1 次的64
位输出数据为输入数据,把64 位数据按位置等分成左右两部分:
保持left 不变,根据表6 把right 由32 位扩展成48 位
把扩展后的48 位right 与第i 次迭代生成的48 位加密密钥进行按位异或操作 形成一个新的
48 位的right.
1.2.4 数据压缩 SPi[8][64]
表7.1 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0xe 0x0 0x4 0xf 0xd 0x7 0x1 0x4
9-16 0x2 0xe 0xf 0x2 0xb 0xd 0xb 0xe
17-24 0x3 0xa 0xa 0x6 0x6 0xc 0xc 0xb
25-32 0x5 0x9 0x9 0x5 0x0 0x3 0x7 0x8
33-40 0x4 0xf 0x1 0xc 0xe 0x8 0x8 0x2
41-48 0xd 0x4 0x6 0x9 0x2 0x1 0xb 0x7
49-56 0xf 0x5 0xc 0xb 0x9 0x3 0x7 0xe
57-64 0x3 0xa 0xa 0x0 0x5 0x6 0x0 0xd
表7.2 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0xf 0x3 0x1 0xd 0x8 0x4 0xe 0x7
9-16 0x6 0xf 0xb 0x2 0x3 0x8 0x4 0xf
17-24 0x9 0xc 0x7 0x0 0x2 0x1 0xd 0xa
25-32 0xc 0x6 0x0 0x9 0x5 0xb 0xa 0x5
33-40 0x0 0xd 0xe 0x8 0x7 0xa 0xb 0x1
41-48 0xa 0x3 0x4 0xf 0xd 0x4 0x1 0x2
49-56 0x5 0xb 0x8 0x6 0xc 0x7 0x6 0xc
57-64 0x9 0x0 0x3 0x5 0x2 0xe 0xf 0x9
表7.3 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0xa 0xd 0x0 0x7 0x9 0x0 0xe 0x9
9-16 0x6 0x3 0x3 0x4 0xf 0x6 0x5 0xa
17-24 0x1 0x2 0xd 0x8 0xc 0x5 0x7 0xe
25-32 0xb 0xc 0x4 0xb 0x2 0xf 0x8 0x1
33-40 0xd 0x1 0x6 0xa 0x4 0xd 0x9 0x0
41-48 0x8 0x6 0xf 0x9 0x3 0x8 0x0 0x7
49-56 0xb 0x4 0x1 0xf 0x2 0xe 0xc 0x3
57-64 0x5 0xb 0xa 0x5 0xe 0x2 0x7 0xc
表7.4 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0x7 0xd 0xd 0x8 0xe 0xb 0x3 0x5
9-16 0x0 0x6 0x6 0xf 0x9 0x0 0xa 0x3
17-24 0x1 0x4 0x2 0x7 0x8 0x2 0x5 0xc
25-32 0xb 0x1 0xc 0xa 0x4 0xe 0xf 0x9
33-40 0xa 0x3 0x6 0xf 0x9 0x0 0x0 0x6
41-48 0xc 0xa 0xb 0xa 0x7 0xd 0xd 0x8
49-56 0xf 0x9 0x1 0x4 0x3 0x5 0xe 0xb
57-64 0x5 0xc 0x2 0x7 0x8 0x2 0x4 0xe
表7.5 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0x2 0xe 0xc 0xb 0x4 0x2 0x1 0xc
9-16 0x7 0x4 0xa 0x7 0xb 0xd 0x6 0x1
17-24 0x8 0x5 0x5 0x0 0x3 0xf 0xf 0xa
25-32 0xd 0x3 0x0 0x9 0xe 0x8 0x9 0x6
33-40 0x4 0xb 0x2 0x8 0x1 0xc 0xb 0x7
41-48 0xa 0x1 0xd 0xe 0x7 0x2 0x8 0xd
49-56 0xf 0x6 0x9 0xf 0xc 0x0 0x5 0x9
57-64 0x6 0xa 0x3 0x4 0x0 0x5 0xe 0x3
表7.6 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0xc 0xa 0x1 0xf 0xa 0x4 0xf 0x2
9-16 0x9 0x7 0x2 0xc 0x6 0x9 0x8 0x5
17-24 0x0 0x6 0xd 0x1 0x3 0xd 0x4 0xe
25-32 0xe 0x0 0x7 0xb 0x5 0x3 0xb 0x8
33-40 0x9 0x4 0xe 0x3 0xf 0x2 0x5 0xc
41-48 0x2 0x9 0x8 0x5 0xc 0xf 0x3 0xa
49-56 0x7 0xb 0x0 0xe 0x4 0x1 0xa 0x7
57-64 0x1 0x6 0xd 0x0 0xb 0x8 0x6 0xd
表7.7 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0x4 0xd 0xb 0x0 0x2 0xb 0xe 0x7
9-16 0xf 0x4 0x0 0x9 0x8 0x1 0xd 0xa
17-24 0x3 0xe 0xc 0x3 0x9 0x5 0x7 0xc
25-32 0x5 0x2 0xa 0xf 0x6 0x8 0x1 0x6
33-40 0x1 0x6 0x4 0xb 0xb 0xd 0xd 0x8
41-48 0xc 0x1 0x3 0x4 0x7 0xa 0xe 0x7
49-56 0xa 0x9 0xf 0x5 0x6 0x0 0x8 0xf
57-64 0x0 0xe 0x5 0x2 0x9 0x3 0x2 0xc
表7.8 1 2 3 4 5 6 7 8
1-8 0xd 0x1 0x2 0xf 0x8 0xd 0x4 0x8
9-16 0x6 0xa 0xf 0x3 0xb 0x7 0x1 0x4
17-24 0xa 0xc 0x9 0x5 0x3 0x6 0xe 0xb
25-32 0x5 0x0 0x0 0xe 0xc 0x9 0x7 0x2
33-40 0x7 0x2 0xb 0x1 0x4 0xe 0x1 0x7
41-48 0x9 0x4 0xc 0xa 0xe 0x8 0x2 0xd
