DES加密与解密C实现+实验报告

1/31DES加密与解密算法课程名称：工程实践学生姓名：xxxx学生学号：xxxx专业班级：xxxx任课教师：xxxx论文提交日期：xxxx工程实践报告2/31DES加密与解密算法摘要本世纪五十年代以来，密码学研究领域出现了最具代表性的两大成就。其中之一就是1971年美国学者塔奇曼（Tuchman）和麦耶（Meyer）根据信息论创始人香农（Shannon）提出的“多重加密有效性理论”创立的，后于1977年由美国国家标准局颁布的数据加密标准。DES密码实际上是Lucifer密码的进一步发展。它是一种采用传统加密方法的区组密码。它的算法是对称的，既可用于加密又可用于解密。1977年1月，美国政府颁布：采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准（DES枣DataEncryptionStandard）。目前在这里，随着三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。关键词：DES算法，加密，解密3/31AbstractThiscenturysincefiftytime,cryptographyresearchfieldisthemostrepresentativeofthetwoAchievement.Onewasthe1971USAscholarTuchman(Tuchman)andMeyer(Meyer)basedoninformationtheoryfounderShannon(Shannon)proposedmultipleencryptioneffectivenesstheorywasfounded,in1977aftertheNationalBureauofstandardspromulgatedbytheAmericadataencryptionstandard.TheDESpasswordisactuallyafurtherdevelopmentoftheLuciferpassword.Itisatraditionalencryptionmethodofblockcipher.Thealgorithmissymmetric,whichcanbeusedforencryptionanddecryptioncanbeused.In1977January,thegovernmentpromulgatedAmerican:adoptedIBMdesignasanonofficialdataconfidentialdataencryptionstandard(DES-DataEncryptionStandard).Atpresenthere,alongwiththreegoldprojectespeciallygoldencardprojectstartup,DESalgorithminPOS,ATM,magneticcardandintelligentcard(ICcard),gasstation,highwaytollstationandotherfieldsarewidelyused,soastorealizethesecurityofkeydataencryptiontransmission,suchascreditcardholdersPIN,ICcardandPOSmutualauthentication,financialtransactiondatapackageofMACcheckandsoon,areusedinDESalgorithm.Keywords:DESalgorithm,encryption,decryption4/31目录1需求分析...................................................................................................................................51.1背景分析.............................................................................................................................51.2需求分析.............................................................................................................................52相关技术介绍...........................................................................................................................61.2DES简介.............................................................................................................................62.2DES算法详述.....................................................................................................................72.3C语言简介及特点..............................................................................................................93总体设计流程图：如图a......................................................................................................103.1DES加密算法流程图：如图b.........................................................................................113.2DES算法的子密钥的生成过程:如图c............................................................................124详细设计：.................................................................................................................................134.1菜单选择：.......................................................................................................................134.2DES加密算法：................................................................................................................144.3DES解密算法：................................................................................................................205过程中遇到的问题及心得体会：..............................................................................................21参考文献.........................................................................................................................................215/311需求分析1.1背景分析DES密码实际上是Lucifer密码的进一步发展。它是一种采用传统加密方法的区组密码。它的算法是对称的，既可用于加密又可用于解密。美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。加密算法要达到的目的通常称为DES密码算法要求主要为以下四点：提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改；具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础实现经济，运行有效，并且适用于多种完全不同的应用。1.2需求分析项目开发要求：随着三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了6/31明码形式的核心数据。这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key，便能更进一步提高数据的保密性，这正是现在金融交易网络的流行做法。2相关技术介绍1.2DES简介本世纪五十年代以来，密码学研究领域出现了最具代表性的两大成就。其中之一就是1971年美国学者塔奇曼（Tuchman）和麦耶（Meyer）根据信息论创始人香农（Shannon）提出的“多重加密有效性理论”创立的，后于1977年由美国国家标准局颁布的数据加密标准。DES密码实际上是Lucifer密码的进一步发展。它是一种采用传统加密方法的区组密码。它的算法是对称的，既可用于加密又可用于解密。美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。加密算法要达到的目的通常称为DES密码算法要求主要为以下四点：提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改；具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础实现经济，运行有效，并且适用于多种完全不同的应用。7/312.2DES算法详述DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位,其功能是把输入的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位，其置换规则见下表：58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,57,49,41,33,25,17,9,1,59,51,43