static bool SubKey[16][48];// 16
圈子密钥
void Des_Run(char Out[8], char In[8],int i)
{
static bool M[64], Tmp[32], *Li = &M[0], *Ri = &M[32];
ByteToBit(M, In, 64);// 字节组转换成位组
Transform(M, M, IP, 64);// 初始变换
if( i == 0 ){ //加密
for(int i=0; i<16; i++) {
memcpy(Tmp, Ri, 32);
F_func(Ri, SubKey[i]);
Xor(Ri, Li, 32);
memcpy(Li, Tmp, 32);
}
}else{ //解密
for(int i=15; i>=0; i--) {
memcpy(Tmp, Li, 32);
F_func(Li, SubKey[i]);
Xor(Li, Ri, 32);
memcpy(Ri, Tmp, 32);
}
}
Transform(M, M, IPR, 64);
BitToByte(Out, M, 64);
}
void Des_SetKey(const char Key[8]) //设置密钥
{
static bool K[64], *KL = &K[0], *KR = &K[28];
ByteToBit(K, Key, 64);// 字节组转换成位组
Transform(K, K, PC1, 56);// 密钥变换 PC-1
for(int i=0; i<16; i++) {
RotateL(KL, 28, LOOP[i]);
RotateL(KR, 28, LOOP[i]);
Transform(SubKey[i], K, PC2, 48);// 密钥压缩变换 PC-2
}
}
// F 函数
void F_func(bool In[32], const bool Ki[48])
{
static bool MR[48];
Transform(MR, In, E, 48);
Xor(MR, Ki, 48);
S_func(In, MR);
Transform(In, In, P, 32);
}
// S 盒置换
void S_func(bool Out[32], const bool In[48])
{
for(char i=0,j,k; i<8; i++,In+=6,Out+=4) {
j = (In[0]<<1) + In[5];
k = (In[1]<<3) + (In[2]<<2) + (In[3]<<1) + In[4];
ByteToBit(Out, &S_Box[i][j][k], 4);
}
}
// 通用置换函数
void Transform(bool *Out, bool *In, const char *Table, int len)
{
static bool Tmp[256];
for(int i=0; i<len; i++)
Tmp[i] = In[ Table[i]-1 ];
memcpy(Out, Tmp, len);
}
// 异或运算
void Xor(bool *InA, const bool *InB, int len)
{
for(int i=0; i<len; i++)
InA[i] ^= InB[i];
}
// 循环左移
void RotateL(bool *In, int len, int loop)
{
static bool Tmp[256];
memcpy(Tmp, In, loop);//loop 为位移的个数
memcpy(In, In+loop, len-loop);
memcpy(In+len-loop, Tmp, loop);
}
// 字节转换成位
void ByteToBit(bool *Out, const char *In, int bits)
{
for(int i=0; i<bits; i++)
Out[i] = (In[i/8]>>(i%8)) & 1;
}
// 位转换成字节
void BitToByte(char *Out, const bool *In, int bits)
{
memset(Out, 0, (bits+7)/8);
for(int i=0; i<bits; i++)
Out[i/8] |= In[i]<<(i%8);
}
void main(){
char key[8]={6,0,5,3,9,4,7},message[8];
cout<<"Please input The string before encrypting: \n";
cin>>message;
puts("Before encrypting");
puts(message);
Des_SetKey(key);
Des_Run(message, message, 0);
puts("After encrypting");
puts(message);
puts("After decrypting");
Des_Run(message, message, 1);
puts(message);
}
三． 实验总结
通过这两次上机实验，使我了解了DES算法的原理。上一页 [1] [2] [3]
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