21xrx.com
2024-09-20 00:54:25 Friday
登录
文章检索 我的文章 写文章
C++实现DES加密算法
2023-07-02 17:16:10 深夜i     --     --
C++ DES 加密算法 数据加密标准 加密解密

DES(Data Encryption Standard)算法是密码学领域中最为经典的加密算法之一,其具有高速、安全性高等优点。在数据传输、网上支付、保密通信、数据存储等领域被广泛应用。下面我们将介绍如何使用C++编程实现DES加密算法。

首先,需要了解一些加密的基础知识。DES算法是采用对称密钥加密技术,即发送方和接收方使用同一个密钥进行加密和解密。其加密过程可以简单地分为三个步骤:初始置换、16轮迭代加密和逆初始置换。

初始置换通过对明文进行位重组得到一个置换后的明文;16轮迭代加密将置换后的明文进行16次加密,每轮加密都包括四个子步骤:扩展置换、S盒代替、置换P和异或运算;最后进行逆初始置换后得到密文。

在C++中可以通过bitset类型操作二进制数来实现DES算法。具体实现过程如下:

1. 定义DES算法中需要的常量和变量

需要定义IP表、E表、P表、S盒和移位次数等常量,还需要定义密钥key、明文plaintext和密文ciphertext等变量。

2. 将明文进行初始置换

将明文的64位二进制数按照IP表进行位重组得到置换后的明文。

3. 将密钥进行PC-1置换并分为左右两个子密钥

将密钥的64位二进制数按照PC-1表进行位重组,并将重组后的密钥分为两部分,每部分28位。

4. 对左右两个子密钥进行16轮移位

根据移位次数表将左右两个子密钥循环左移不同的位数,得到16组移位后的子密钥。

5. 对16组移位后的子密钥进行PC-2置换得到16个子密钥

将16组移位后的子密钥按照PC-2表进行位重组得到16个子密钥。

6. 进行16轮迭代加密

将置换后的明文分为左右两部分,并进行16次迭代加密,具体包括以下四个步骤:

(1)扩展置换:将右部分的32位按照E表进行位重组得到48位的扩展数据。

(2)S盒代替:将扩展数据分为8组,每组6位,通过S盒将6位数据转化为4位数据。

(3)置换P:将经过S盒代替后的32位二进制数按照P表进行位重组。

(4)异或运算:将左部分的32位与经过P表置换后的32位二进制数进行异或运算,结果作为下一轮的右部分,左右部分交替进行迭代加密。

7. 将交替迭代加密得到的左右部分进行交换得到加密后的数据

8. 对加密后的数据进行逆初始置换

将加密后的数据按照IP表的逆置换进行位重组得到密文。

通过以上步骤,就可以使用C++编程实现DES加密算法。同时,由于DES算法已经逐渐被淘汰,现在更加推荐使用AES等更为安全高效的加密算法。

  
  

评论区

{{item['qq_nickname']}}
()
回复
回复