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C++ DES算法

2023-07-02 21:59:23 深夜i -- --

C++ DES算法数据加密标准密码学对称加密算法

C++ DES算法是一种对称加密算法，可用于保护数据的安全性。它是由IBM在1970年代初开发的，也是最广泛使用的加密算法之一。

DES算法的加密和解密过程都是基于64比特的块。加密过程的主要步骤包括初始置换、16轮的Feistel网络操作和最终置换。解密过程则是加密过程的反向步骤。

C++是一种广泛使用的编程语言，也是DES算法实现的主要语言之一。在使用C++实现DES算法时，我们需要使用一些库和函数来进行各种加密和解密操作。其中，早期的C++标准库并不支持DES，因此我们需要使用第三方库，比如OpenSSL、Crypto++等。

以下是一个用Crypto++库实现的C++ DES算法的示例代码：


#include <iostream>
#include <string>
#include <cryptopp/des.h>
#include <cryptopp/osrng.h>
std::string encryptDES(std::string plaintext, std::string key);
std::string decryptDES(std::string ciphertext, std::string key);
int main()
{
  // Set the plaintext and key
  std::string plaintext = "Hello, World!";
  std::string key = "MySecretKey";
  // Encrypt the plaintext using the key
  std::string ciphertext = encryptDES(plaintext, key);
  // Print the ciphertext
  std::cout << "Ciphertext: " << ciphertext << std::endl;
  // Decrypt the ciphertext using the key
  std::string newPlaintext = decryptDES(ciphertext, key);
  // Print the decrypted plaintext
  std::cout << "Plaintext: " << newPlaintext << std::endl;
  return 0;
}
std::string encryptDES(std::string plaintext, std::string key)
{
  // Convert the key to Crypto++ format
  CryptoPP::SecByteBlock keyBlock((const unsigned char*)key.data(), key.size());
  // Generate an Initialization Vector
  CryptoPP::AutoSeededRandomPool prng;
  byte iv[CryptoPP::DES::BLOCKSIZE];
  prng.GenerateBlock(iv, CryptoPP::DES::BLOCKSIZE);
  // Set up the mode of operation
  CryptoPP::CBC_Mode<CryptoPP::DES>::Encryption encryption(keyBlock, keyBlock.size(), iv);
  // Encrypt the plaintext
  std::string ciphertext;
  CryptoPP::StringSource(plaintext, true,
    new CryptoPP::StreamTransformationFilter(encryption,
      new CryptoPP::StringSink(ciphertext)
    )
  );
  // Return the ciphertext
  return ciphertext;
}
std::string decryptDES(std::string ciphertext, std::string key)
{
  // Convert the key to Crypto++ format
  CryptoPP::SecByteBlock keyBlock((const unsigned char*)key.data(), key.size());
  // Get the Initialization Vector
  byte iv[CryptoPP::DES::BLOCKSIZE];
  std::memcpy(iv, ciphertext.data(), CryptoPP::DES::BLOCKSIZE);
  // Set up the mode of operation
  CryptoPP::CBC_Mode<CryptoPP::DES>::Decryption decryption(keyBlock, keyBlock.size(), iv);
  // Decrypt the ciphertext
  std::string plaintext;
  CryptoPP::StringSource(ciphertext.substr(CryptoPP::DES::BLOCKSIZE), true,
    new CryptoPP::StreamTransformationFilter(decryption,
      new CryptoPP::StringSink(plaintext)
    )
  );
  // Return the decrypted plaintext
  return plaintext;
}

在上面的代码中，我们使用了一个已经封装好的Crypto++库，它提供了DES算法所需的库和函数。首先，我们设置了明文和密钥，然后使用 `encryptDES()` 函数加密明文，其中首先将密钥转换为Crypto++格式，然后生成一个随机的初始化向量，接下来设置加密模式为CBC并执行加密操作，最后返回密文。 `decryptDES()` 函数与之类似，不同之处在于该函数执行解密操作，并返回原始明文。通过使用这两个函数，我们可以轻松地实现DES加密和解密，从而保护机密数据。

总之，C++ DES算法是一种强大的加密工具，可用于保护数据的机密性。使用Crypto++库可以轻松地实现DES算法，因此C++ DES算法成为了一种广泛使用的加密算法之一。通过使用这种加密算法，我们可以保护数据的安全和保密性，从而在不侵犯个人隐私的前提下，促进信息通信的发展和应用。

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