DES加密算法
一、实验目的
1、理解对称加密算法的原理和特点
2、理解DES算法的加密原理
二、实验步骤
第一阶段：64位明文进行初始置换IP（initial permutation）
第二阶段：在密钥控制下16轮迭代
第三阶段：交换左右32比特
IP
第四阶段：初识逆置换1
三、实验原理
对称密钥机制即对称密钥体系，也称为单钥密码体系和传统密码体系。

对称密码体系通常分为两大类，一类是分组密码（如DES、AES算法），另一类是序列密码（如RC4算法）。

对称密码体系加密和解密时所用的密钥是相同的或者是类似的，即由加密密钥可以很容易地推导出解密密钥，反之亦然。

同时在一个密码系统中，我们不能假定加密算法和解密算法是保密的，因此密钥必须保密。

发送信息的通道往往是不可靠的或者不安全的，所以在对称密码系统中，必须用不同于发送信息的另外一个安全信道来发送密钥。

四、实验内容
第一阶段：置换规则如下矩阵，即将输入的第58位换到第一位，第50位换到第2位，...，依此类推，最后一位是原来的第7位。

L0、R0则是换位输出后的两部分，L0是
输出的左32位，R0 是右32位，例：设置换前的输入值為D1D2D3 (64)
则经过初始置换后的结果為：L0=D550...D8；R0=D57D49 (7)
第二阶段：
1、变换密钥
取得64位的密钥，每个第8位作为奇偶校验位，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。

将变换后的密钥分为两个部分，开始的28位称为C0，最后的28位成为D0。

然后同时将C0、D0循环左移1位形成C1、D1。

C1D1经过PC-2从56位中选出48位输出，即为K1。

循环左移LSi（i=1,2,……,16）分别是： 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1C1、D1分别循环左移LS2位，再合并，经过PC-2，生成子密钥K2。

依次类推直至K16形成。

2、加密数据
将32位的RI-1按下表（E）扩展为48位的EI-1：
异或Ei-1和Ki，即E[i-1] XOR K[i]，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B1，第7位到第12位称为B2，依此类推，第43位到第48位称为B8。

接着按Sj表对应变换所有的Bj(j=1,2,……,8)，将Bj的第1位和第6位组合为一个2位长度的变量m作为在Sj中的行号、将Bj的第2位到第5位组合，作为一个4位长度的变量n作为在S[J]中的列号。

用Sjmn来取代Bj。

对每个盒，6比特输入中的第1和第6比特组成的二进制数确定行，中间4位二进制数用来确定列。

其中相应行、列位置的十进制数的4位二进制数表示作为输出。

例如的输入为101001，则行数和列数的二进制表示分别是11和0100，即第3行和第4列，其中的第3行和第4列的十进制数为3，用4位二进制数表示为0011，所以的输出为0011。

将S算法运算后的B1~B8组合为新的32位通过P变换得到P，经过P变换后输出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)：
第三阶段：异或P和Li-1结果放在Ri，即Ri=P XOR Li-1，Li=Ri-1。

第四阶段：组合变换后的R16L16。

五、实验总结
在开始学习DES的加密算法就体会到了算法的繁冗，第一次运算时便知道了DES需要多大的恒心。

虽然之前都没有接触这方面，但通过上网查找资料还是了解了DES算法的基本原理与一些简单的运算方法。

不管怎样，通过这次对DES加密算法的了解让我明白了，不仅要学理论还要实践一下。