DES加密

简介

DES是属于对称密码体制的一种加密方法，并且是一个分组加密算法，典型的DES以64位为分组对数据进行加密，加密和解密的密钥是同一个。

密钥长为64位，但实际上只有56位参与DES运算（8，16，24，32，40，48，56，64位是校验位）

流程图

过程

IP置换

IP置换的目的是将64位的数据块按位重新组合，并把输出分为L0，R0两部分，每部分长32位。

如上表，第一位变成了原先的第58位。

置换后的数据左32位为L0，右32位为R0

密钥置换

密钥分组长度：64位

有效密钥长度：56位

每轮子密钥长度：48位

不考虑每个字节的第8位，DES的密钥由64位减至56位，每个字节的第8位作为奇偶校验位。产生的56位密钥由下表生成

在DES的每一轮中，从56位密钥产生出不同的48位子密钥，确定这些子密钥的方式如下：

1).将56位的密钥分成两部分，每部分28位。

2).根据轮数，这两部分分别循环左移1位或2位。每轮移动的位数如下表：

1，2，9，16位左移一位，其余为左移两位

移动后根据下表进行置换，56位变成了48位（注意表中没有9，18，22，25，35，38，43和54这8位）

E扩展置换

扩展置置换目标是IP置换后获得的右半部分R0，将32位输入扩展为48位(分为4位×8组)输出。

扩展置换目的有两个：生成与密钥相同长度的数据以进行异或运算；提供更长的结果，在后续的替代运算中可以进行压缩。

扩展置换原理如下表：

表中的数字代表位，两列黄色数据是扩展的数据，可以看出，扩展的数据是从相邻两组分别取靠近的一位，4位变为6位。靠近32位的位为1，靠近1位的位为32。表中第二行的4取自上组中的末位，9取自下组中的首位。

扩展置换之后，右半部分数据R0变为48位，与密钥置换得到的轮密钥进行异或。

S盒代替

压缩后的密钥与扩展分组异或以后得到48位的数据，将这个数据送人S盒，进行替代运算。替代由8个不同的S盒完成，每个S盒有6位输入4位输出。48位输入分为8个6位的分组，一个分组对应一个S盒，对应的S盒对各组进行代替操作。

一个S盒就是一个4行16列的表，盒中的每一项都是一个4位的数。S盒的6个输入确定了其对应的输出在哪一行哪一列，输入的高低两位做为行数H，中间四位做为列数L，在S-BOX中查找第H行L列对应的数据(<32)。

P盒置换

S盒代替运算的32位输出按照P盒进行置换。该置换把输入的每位映射到输出位，任何一位不能被映射两次，也不能被略去，映射规则如下表：

IP-1末置换

末置换是初始置换的逆过程，DES最后一轮后，左、右两半部分并未进行交换，而是两部分合并形成一个分组做为末置换的输入。末置换规则如下表：