实验9 分组加密算法

课程名称：《计算机网络安全》PAGE1《计算机网络安全》讲稿授课教师：许玉龙适用于信息技术学院实验9：分组加密算法相关主要内容一、熟悉理解分组加密算法二、练习实现分组加密算法程序重点分组加密算法：明文和密文为64位分组长度对称算法：加密和解密除密钥编排不同外，使用同一算法密钥长度：有效密钥56位，但每个第8位为奇偶校验位，可忽略密钥可为任意的56位数，但存在弱密钥，容易避开采用混乱和扩散的组合，每个组合先替代后置换，共16轮只使用了标准的算术和逻辑运算，易于实现输入输入64比特明文数据初始置换IP在密钥控制下16轮迭代初始逆置换IP-1输出64比特密文数据DES加密过程一、理解分组加密算法主讲内容：DES(DataEncryptionStandard)算法，于1977年得到美国政府的正式许可，是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。DES算法以被应用于许多需要安全加密的场合。（如：UNIX的密码算法就是以DES算法为基础的）。下面是关于如何实现DES算法的语言性描述，如果您要其源代码，可以到Http//A下载，后者您有任何问题也可以写信给我（Assassin@）。1-1、变换密钥取得64位的密钥，每个第8位作为奇偶校验位。1-2、变换密钥。1-2-1、舍弃64位密钥中的奇偶校验位，根据下表（PC-1）进行密钥变换得到56位的密钥，在变换中，奇偶校验位以被舍弃。PermutedChoice1(PC-1)574941332517915850423426181025951433527191136052443663554739312315762544638302214661534537292113528201241-2-2、将变换后的密钥分为两个部分，开始的28位称为C[0]，最后的28位称为D[0]。1-2-3、生成16个子密钥，初始I=1。1-2-3-1、同时将C[I]、D[I]左移1位或2位，根据I值决定左移的位数。见下表I：12345678910111213141516左移位数：11222222122222211-2-3-2、将C[I]D[I]作为一个整体按下表（PC-2）变换，得到48位的K[I]PermutedChoice2(PC-2)14171124153281562110231912426816727201324152313747553040514533484449395634534642503629321-2-3-3、从1-2-3-1处循环执行，直到K[16]被计算完成。2、处理64位的数据2-1、取得64位的数据，如果数据长度不足64位，应该将其扩展为64位（例如补零）2-2、将64位数据按下表变换（IP）InitialPermutation(IP)585042342618102605244362820124625446383022146645648403224168574941332517915951433527191136153453729211356355473931231572-3、将变换后的数据分为两部分，开始的32位称为L[0]，最后的32位称为R[0]。2-4、用16个子密钥加密数据，初始I=1。2-4-1、将32位的R[I-1]按下表（E）扩展为48位的E[I-1]Expansion(E)32123454567898910111213121314151617161718192021202122232425242526272829282930313212-4-2、异或E[I-1]和K[I]，即E[I-1]XORK[I]2-4-3、将异或后的结果分为8个6位长的部分，第1位到第6位称为B[1]，第7位到第12位称为B[2]，依此类推，第43位到第48位称为B[8]。2-4-4、按S表变换所有的B[J]，初始J=1。所有在S表的值都被当作4位长度处理。2-4-4-1、将B[J]的第1位和第6位组合为一个2位长度的变量M，M作为在S[J]中的行号。2-4-4-2、将B[J]的第2位到第5位组合，作为一个4位长度的变量N，N作为在S[J]中的列号。2-4-4-3、用S[J][M][N]来取代B[J]。SubstitutionBox1(S[1])1441312151183106125907015741421311061211953841148136211151297310501512824917511314100613S[2]1518146113497213120510313471528141201106911501471110413158126932151381013154211671205149S[3]1009146315511312711428137093461028514121115113649815301112125101471101306987415143115212S[4]7131430691012851112415138115615034721211014910690121171315131452843150610113894511127214S[5]2124171011685315130149141121247131501510398642111101378159125630141181271142136150910453S[6]1211015926801334147511101542712956113140113891415528123704101131164321295151011141760813S[7]4112141508133129751061130117491101435122158614111312371410156805926111381410795015142312S[8]13284615111109314501271151381037412561101492711419121420610131535821147410813151290356112-4-4-4、从2-4-4-1处循环执行，直到B[8]被替代完成。2-4-4-5、将B[1]到B[8]组合，按下表（P）变换，得到P。PermutationP16720212912281711523265183110282414322739191330622114252-4-6、异或P和L[I-1]结果放在R[I]，即R[I]=PXORL[I-1]。2-4-7、L[I]=R[I-1]2-4-8、从2-4-1处开始循环执行，直到K[16]被变换完成。2-4-5、组合变换后的R[16]L[16]（注意：R作为开始的32位），按下表（IP-1）变换得到最后的结果。FinalPermutation(IP**-1)40848165624643239747155523633138646145422623037545135321612936444125220602835343115119592734242105018582633141949175725以上就是DES算法的描述。四、练习十进制和二进制数之间的转换//////十进制转二进制inti,n=0,b[16]; scanf("%d",&i); for(;i;i>>=1) b[n++]=i&1; for(;n;) printf("%d",b[--n]);五．练习异或程序3.1/*删除指定字符常规的解法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/*利用字符存储性质，高效率删除指定字符*/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]]