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DES算法的介绍和实现

2009-03-08 01:06 155 查看

DES算法的介绍和实现(上)
作者:西安吴真

一.DES算法介绍

DES( Data Encryption Standard)算法，于1977年得到美国政府的正式许可，是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。虽然56位密钥的DES算法已经风光不在,而且常有用Des加密的明文被破译的报道,但是了解一下昔日美国的标准加密算法总是有益的,而且目前DES算法得到了广泛的应用,在某些场合,她仍然发挥着余热^_^.

1.1 密钥生成

1.1.1 取得密钥

从用户处取得一个64位(本文如未特指，均指二进制位))长的密码key ,

去除64位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作为有效输入密钥.

1.1.2 等分密钥

表1.

57	49	41	33	25	17	9
1	58	50	42	34	26	18
10	2	59	51	43	35	27
19	11	3	60	50	44	36

表2.

65	55	47	39	31	23	15
7	62	54	46	38	30	22
14	6	61	53	45	37	29
21	13	5	28	20	12	4

把在1.1.1步中生成的56位输入密钥分成均等的A,B两部分,每部分为28位,参照表1和表2把输入密钥的位值填入相应的位置. 按照表1所示A的第一位为输入的64位密钥的第57位，A的第2位为64位密钥的第49位，...，依此类推，A的最后一位最后一位是64位密钥的第36位。

1.1.3 密钥移位

表3.

i	1	2	3	4	5	6	7	8
ǿ	1	1	2	2	2	2	2	2
i	9	10	11	12	13	14	15	16
ǿ	1	2	2	2	2	2	2	1

DES算法的密钥是经过16次迭代得到一组密钥的,把在1.1.2步中生成的A,B视为迭代的起始密钥,表3显示在第i次迭代时密钥循环左移的位数. 比如在第1次迭代时密钥循环左移1位,第3次迭代时密钥循环左移2位.
第9次迭代时密钥循环左移1位,第14次迭代时密钥循环左移2位.

第一次迭代:
A(1) = ǿ(1) A
B(1) = ǿ(1) B
第i次迭代:
A(i) = ǿ(i) A(i-1)
B(i) = ǿ(i) B(i-1)

1.1.4 密钥的选取

表4.

14	17	11	24	1	5	3	28
15	6	21	10	23	19	12	4
26	8	16	7	27	20	13	2
41	52	31	37	47	55	30	40
51	45	33	48	44	49	39	56
34	53	46	42	50	36	29	32

在1.1.3步中第i次迭代生成的两个28位长的密钥为

把

合并

按照表4所示k的第一位为56位密钥的第14位，k的第2位为56位密钥的第17位，...，依此类推，k的最后一位最后一位是56位密钥的第32位。生成与进行第i次迭代加密的数据进行按位异或的48位使用密钥:

1.1.5迭代
DES算法密钥生成需要进行16次迭代,在完成16次迭代前,循环执行1.1.3-1.1.4步.
最终形成16套加密密钥:key[0] , key[1] , key[2] ,…. key[14] , key[15] .

1. 2 数据的加密操作

1.2.1 取得数据
把明文数据分成64位的数据块，不够64位的数据块以适当的方式补足。

1.2.2 初始换位

表5.

58	50	42	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	35	27	19	11	3
61	53	45	37	29	21	13	5
63	55	47	39	31	23	15	7

按照表5所示把输入的64位数据的原第58位换到第一位,原第50位换到第二位，...，依此类推,最后的得到新的64位数据.
OldData

newData

1.2.3 数据扩展

表6.

32	1	2	3	4	5	4	5
6	7	8	9	8	9	10	11
12	13	12	13	14	15	16	17
16	17	18	19	20	21	20	21
22	23	24	25	24	25	26	27
28	29	28	29	30	31	32	1

第一次迭代以1.2.2步中生成的newData作为输入数据,第i (i > 1)次迭代以第i-1次的64位输出数据为输入数据,把64位数据按位置等分成左右两部分:

保持left不变,根据表6把right由32位扩展成48位

把扩展后的48位right与第i次迭代生成的48位加密密钥进行按位异或操作

形成一个新的48位的right.

1.2.4 数据压缩

表7.1

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0xe	0x0	0x4	0xf	0xd	0x7	0x1	0x4
9-16	0x2	0xe	0xf	0x2	0xb	0xd	0xb	0xe
17-24	0x3	0xa	0xa	0x6	0x6	0xc	0xc	0xb
25-32	0x5	0x9	0x9	0x5	0x0	0x3	0x7	0x8
33-40	0x4	0xf	0x1	0xc	0xe	0x8	0x8	0x2
41-48	0xd	0x4	0x6	0x9	0x2	0x1	0xb	0x7
49-56	0xf	0x5	0xc	0xb	0x9	0x3	0x7	0xe
57-64	0x3	0xa	0xa	0x0	0x5	0x6	0x0	0xd

表7.2

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0xf	0x3	0x1	0xd	0x8	0x4	0xe	0x7
9-16	0x6	0xf	0xb	0x2	0x3	0x8	0x4	0xf
17-24	0x9	0xc	0x7	0x0	0x2	0x1	0xd	0xa
25-32	0xc	0x6	0x0	0x9	0x5	0xb	0xa	0x5
33-40	0x0	0xd	0xe	0x8	0x7	0xa	0xb	0x1
41-48	0xa	0x3	0x4	0xf	0xd	0x4	0x1	0x2
49-56	0x5	0xb	0x8	0x6	0xc	0x7	0x6	0xc
57-64	0x9	0x0	0x3	0x5	0x2	0xe	0xf	0x9

表7.3

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0xa	0xd	0x0	0x7	0x9	0x0	0xe	0x9
9-16	0x6	0x3	0x3	0x4	0xf	0x6	0x5	0xa
17-24	0x1	0x2	0xd	0x8	0xc	0x5	0x7	0xe
25-32	0xb	0xc	0x4	0xb	0x2	0xf	0x8	0x1
33-40	0xd	0x1	0x6	0xa	0x4	0xd	0x9	0x0
41-48	0x8	0x6	0xf	0x9	0x3	0x8	0x0	0x7
49-56	0xb	0x4	0x1	0xf	0x2	0xe	0xc	0x3
57-64	0x5	0xb	0xa	0x5	0xe	0x2	0x7	0xc

表7.4

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0x7	0xd	0xd	0x8	0xe	0xb	0x3	0x5
9-16	0x0	0x6	0x6	0xf	0x9	0x0	0xa	0x3
17-24	0x1	0x4	0x2	0x7	0x8	0x2	0x5	0xc
25-32	0xb	0x1	0xc	0xa	0x4	0xe	0xf	0x9
33-40	0xa	0x3	0x6	0xf	0x9	0x0	0x0	0x6
41-48	0xc	0xa	0xb	0xa	0x7	0xd	0xd	0x8
49-56	0xf	0x9	0x1	0x4	0x3	0x5	0xe	0xb
57-64	0x5	0xc	0x2	0x7	0x8	0x2	0x4	0xe

表7.5

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0x2	0xe	0xc	0xb	0x4	0x2	0x1	0xc
9-16	0x7	0x4	0xa	0x7	0xb	0xd	0x6	0x1
17-24	0x8	0x5	0x5	0x0	0x3	0xf	0xf	0xa
25-32	0xd	0x3	0x0	0x9	0xe	0x8	0x9	0x6
33-40	0x4	0xb	0x2	0x8	0x1	0xc	0xb	0x7
41-48	0xa	0x1	0xd	0xe	0x7	0x2	0x8	0xd
49-56	0xf	0x6	0x9	0xf	0xc	0x0	0x5	0x9
57-64	0x6	0xa	0x3	0x4	0x0	0x5	0xe	0x3

表7.6

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0xc	0xa	0x1	0xf	0xa	0x4	0xf	0x2
9-16	0x9	0x7	0x2	0xc	0x6	0x9	0x8	0x5
17-24	0x0	0x6	0xd	0x1	0x3	0xd	0x4	0xe
25-32	0xe	0x0	0x7	0xb	0x5	0x3	0xb	0x8
33-40	0x9	0x4	0xe	0x3	0xf	0x2	0x5	0xc
41-48	0x2	0x9	0x8	0x5	0xc	0xf	0x3	0xa
49-56	0x7	0xb	0x0	0xe	0x4	0x1	0xa	0x7
57-64	0x1	0x6	0xd	0x0	0xb	0x8	0x6	0xd

表7.7

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0x4	0xd	0xb	0x0	0x2	0xb	0xe	0x7
9-16	0xf	0x4	0x0	0x9	0x8	0x1	0xd	0xa
17-24	0x3	0xe	0xc	0x3	0x9	0x5	0x7	0xc
25-32	0x5	0x2	0xa	0xf	0x6	0x8	0x1	0x6
33-40	0x1	0x6	0x4	0xb	0xb	0xd	0xd	0x8
41-48	0xc	0x1	0x3	0x4	0x7	0xa	0xe	0x7
49-56	0xa	0x9	0xf	0x5	0x6	0x0	0x8	0xf
57-64	0x0	0xe	0x5	0x2	0x9	0x3	0x2	0xc

表7.8

	1	2	3	4	5	6	7	8
1-8	0xd	0x1	0x2	0xf	0x8	0xd	0x4	0x8
9-16	0x6	0xa	0xf	0x3	0xb	0x7	0x1	0x4
17-24	0xa	0xc	0x9	0x5	0x3	0x6	0xe	0xb
25-32	0x5	0x0	0x0	0xe	0xc	0x9	0x7	0x2
33-40	0x7	0x2	0xb	0x1	0x4	0xe	0x1	0x7
41-48	0x9	0x4	0xc	0xa	0xe	0x8	0x2	0xd
49-56	0x0	0xf	0x6	0xc	0xa	0x9	0xd	0x0
57-64	0xf	0x3	0x3	0x5	0x5	0x6	0x8	0xb

在1.2.3步中形成了48位的right值,

需要把48位的right值转换成32位的right值.把right视为由8个6位二进制块组成,

a,b….h都是6位,强制转换成10进制整数的值都不大于64 ,a,b…h转成10进制整数后,在对应的表中根据转换后整数值取得对应位置的替代值,
a对应表7.1
b对应表7.2
c对应表7.3
d对应表7.4
e对应表7.5
f对应表7.6
g对应表7.7
h对应表7.8
比如:
a = 32 ,那么到表7.1中找到32的位置,把对应的替代值0x8赋给a;
d = 53 ,那么到表7.4中找到的位置,把对应的替代值 0x3赋给d ;
g = 16, 那么到表7.7中找到16的位置,把对应的替代值0xa赋给g;
每6位用一个4位替换这样就完成了从48位向32位数据的转换.

有些资料中介绍6位转4位的实现方法与本文所采用的不同,但殊途同归,最终的结果是相同的.

1.2.5 数据换位

表8

16	7	20	21	29	12	28	17
1	15	23	26	5	18	31	10
2	8	24	14	32	27	3	9
19	13	30	6	22	11	4	25

把1.2.4步形成的32位right

根据表8进行转换:
数据的原第16位换到第一位,原第7位换到第二位，...，依此类推,最后得到新的32位数据.

1.2.6 交换数据
把right 和left按位异或后的值赋给right,然后将本轮输入的原始right值赋给left.

1.2.7 迭代
DES算法需要进行16次迭代,在完成16次迭代前,把第i-1次得到的的left和right的值作为第i次的输入数据,重复1.2.3~1.2.6的步骤,但是有一点要记住:在步骤1.2.3中第i次迭代要选择第i次迭代生成的密钥与数据进行按位异或.

1.2.8 数据整理

表9

40	8	48	16	56	24	64	32
39	7	47	15	55	23	63	31
38	6	46	14	54	22	62	30
37	5	45	13	53	21	61	29
36	4	44	12	52	20	60	28
35	3	43	11	51	19	59	27
34	2	42	10	50	18	58	26
33	1	41	9	49	17	57	25

为保证加密和解密的对称性,DES算法的前15次迭代每完成一次迭代都要交换left和right的值,第16次迭代不交换两者的数值. 到此把32位的left和right合并成64位的Data

根据表9重新调整Data的位值
数据的原第40位换到第一位,原第8位换到第二位，...，依此类推,最后的得到新的64位.

Data即为密文.

1.3 数据的解密
数据解密的算法与加密算法相同,区别在于1.2.3步中和数据进行按位异或的密钥的使用顺序不同,在加密中是按照第i次迭代就采用第i次迭代生成的密钥进行异或,而解密时第i次迭代就采用第17-i次迭代生成的密钥和数据进行异或.

二.算法实现

笔者用c语言编写了的基于DES算法的核心加密解密程序并针对不同的加密解密需求封装了6个接口函数.

2. 1 算法实现接口函数的介绍

2.1.1 int des(char *data, char *key,int readlen)
参数:
1.存放待加密明文的内存指针(长度为readlen,可能经过填充;
2.存放用户输入的密钥内存的指针
3.待加密明文的长度(8字节的倍数)
功能:
生成加密密钥,把待加密的明文数据分割成64位的块,逐块完成16次迭代加密,密文存放在data所指向的内存中.

2.1.2 int Ddes(char *data, char *key,int readlen)
参数:
1.存放待解密文的内存指针(长度为readlen,可能经过填充;
2.存放用户输入的密钥内存的指针
3.待解密文的长度( 8字节的倍数)
功能:
生成解密密钥,把待解密文分割成64位的块,逐块完成16次迭代解密,解密后的明文存放在data所指向的内存中.

2.1.3 int des3(char *data, char *key, int n ,int readlen)
参数:
1.存放待加密明文的内存指针(长度为readlen,可能经过填充;
2.存放用户输入的密钥内存的指针
3.用户指定进行多少层加密
4.待加密明文的长度(8字节的倍数)
功能:
生成加密密钥,把待加密的明文分割成64位的块,把第i-1层加密后的密文作为第i层加密的明文输入,根据用户指定的加密层数进行n层加密,最终生成的密文存放在data所指向的内存中.
说明:
用户仅仅输入一条密钥,所有的加密密钥都是由这条密钥生成.

2.1.4 int Ddes3(char *data, char*key, int n ,int readlen)
参数:
1.存放待解密文的内存指针(长度为readlen,可能经过填充;
2.存放用户输入的密钥内存的指针
3.用户指定进行多少层解密
4.待解密文的长度(8字节的倍数)
功能:
生成解密密钥,把待解密文分割成64位的块,把第i-1层解密后的"明文"作为第i层解密的密文输入,根据用户指定的解密层数进行n层解密,最终生成的明文存放在data所指向的内存中.
说明:
用户仅仅输入一条密钥,所有的解密密钥都是由这条密钥生成.

2.1.5 int desN(char*data,char**key,int n_key,int readlen)
参数:
1.存放待加密明文的内存指针(长度为readlen,可能经过填充;
2.存放用户输入的密钥内存的指针
3.用户指定了多少条密钥
4.待加密明文的长度(8字节的倍数)
功能:
生成加密密钥,把待加密的明文分割成64位的块,把第i-1层加密后的密文作为第i层加密的明文输入,根据用户指定的加密层数进行n层加密,最终生成的密文存放在data所指向的内存中.
说明:
这里用户通过输入的密钥条数决定加密的层数,每轮16次迭代加密所使用的加密密钥是由用户自定的对应密钥生成.

2.1.6 int DdesN(char*data,char**key,intn_key,int readlen)
参数:
1.存放待解密文的内存指针(长度为readlen,可能经过填充;
2.存放用户输入的密钥内存的指针
3.用户指定了多少条密钥
4.待解密文的长度(8字节的倍数)
功能:
生成解密密钥,把待解密文分割成64位的块,把第i-1层解密后的”明文”作为第i层解密的密文输入,根据用户指定的解密层数进行n层解密,最终生成的明文存放在data所指向的内存中.
说明:
这里用户通过输入的密钥条数决定解密的层数,每轮16次迭代加密所使用的解密密钥是由用户自定的对应密钥生成.

源代码说明:
这是一个有关DES算法实现文件加密工具的代码,我把算法实现的代码封装在了一个DLL中.工程中已经把环境设置好了,无论选择Debug版本还是Release版本只需直接编译就行了.使用时把.exe文件和.dll文件拷贝到同一个目录中即可

DES算法的介绍和实现(下)

三.文件加密解密工具

在《DES算法的介绍和实现（上）》一文中，介绍了DES算法的原理，在本文中将给出一个文本文件加密工具的具体实现代码。

3.1 实现的介绍

利用算法核心代码封装的接口函数笔者编写了一个针对文本文件的加密解密工具.下文叙述了在实践时的一些心得体会,希望能对读者有所裨益.
笔者选择把密文以16进制的形式写入文件的方法.当然也可以直接写入文件.
例:
密文为:12345678
在内存中显示为:
31 32 33 34 35 36 37 38
那么就把以3132333435363738的形式写入文件.
为了解密的方便,密文中的每个字节用两个字节表示,也即在内存中显示为0x9A的内容,就以9A的形式写入文件中.当内存中显示的内容为0x0?(?代表0~F)形式时,需要以0?的形式写入文件.
这样可以避开前面提及的问题,只是在解密时先按照两两组合的原则,顺序把从文件中读取的数据转换成待解的密文.
例:
读出的数据是:
3132333435363738
那么复原的过程:
31->1
32->2
33->3
….
38->8
最终得真正的密文12345678,这样就可以调用DES算法解密函数从密文得到明文.
DES算法是对固定大小(64位)的数据块进行加密解密操作的,对于那些不够64位的数据块需要采用填充机制补位到64位长,为了方便使用,数据位的填充是对用户而言是透明的,利用该工具进行加密解密操作时,用户只需输入操作的类型、读取数据的文件名、写入操作结果的文件名、密钥等信息.
操作思路:
#define READFILESIZE 512
步骤:
1.从文件中读取READFILESIZE个字节的数据
2.,如果从文件中读出的数据少于READFILESIZE个,以0补足,然后根据用户指定的类型对这READFILESIZE个字节的数据进行操作.
3.判断文件是否结束,没有则执行步骤1
4.把加密后的文件实际长度添加到密文的末尾
5.结束
采用一次只从文件读取READFILESIZE个字节是在为了防止由于需要加密或解密的文件太大导致内存不够的情况出现.

3.2 注意事项

DES算法的加密密钥是根据用户输入的密码生成的,该算法把64位密码中的第8位、第16位、第24位、第32位、第40位、第48位、第56位、第64位作为奇偶校验位,在计算密钥时要忽略这8位.如果输入的密码只是在这8位上有区别的话,那么操作后的结果将是一样的.
例:
输入的密码为wuzhenll,密钥的16进制表示为77 75 7A 68 65 6E 6C 6C
任意改变这64位数据的奇偶校验位,可以得到16个不同的密码,
把8个奇偶检验位全取反后:
w->v
u->t
z->{
h->i
e->d
n->o
l->m
形成新密码:vt{idomm
表面上新密码和原密码迥然不同,但是由于他们仅在奇偶校验位上有区别,所以用这两个密码进行加密解密操作得到的结果是一样的.
笔者建议使用安全系数较高的多密钥加密解密方案.
此外用户输入的密码的长度不受限制,当输入的密码长度为0时,使用缺省64位密码;当输入的密码长度大于8字节时,输入密码的前8个字节为有效密码.
该工具提供6种不同的操作类型:

1:一层加密;
2:一层解密;

3:N层单密钥加密;
4:N层单密钥解密;

5:N层多密钥加密;
6:N层多密钥解密;

这六种操作是对称使用的,例如:加密明文时选择一层加密,解密时对密文使用一层解密.

3.3 实现源码

笔者在此提供自编的DES算法的实现源码,读者可以直接使用接口函数实现加密解密操作,有兴趣自己动手实现的读者也可以把她作为一份参考..如发现问题请E-Mail给我.ok, Let’s go…

/*略去信息头,#include文件和函数申明*/

ULONG32 g_outkey[16][2] = { 0};/*输出的key*/
ULONG32 g_bufkey[2] = { 0};/*形成起始密钥*/

/*实现时多采用查表方式,下面是定义的供查找用的表*/

static ULONG8 wz_lefttable[16] = {1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};
static ULONG32 wz_leftandtab[3] = {0x0 , 0x80000000 , 0xc0000000 } ;
static ULONG8 wz_keyleft[28] =
{
57,49,41,33,25,17,9,1,58,50,42,34,26,18,
10,2,59,51,43,35,27,19,11,3,60,52,44,36
};

static ULONG8 wz_keyright[28] = {
63,55,47,39,31,23,15,7,62,54,46,38,30,22,
14,6,61,53,45,37,29,21,13,5,28,20,12,4
};

static ULONG8 wz_keychoose[48] ={
14,17,11,24,1,5,3,28,15,6,21,10,
23,19,12,4,26,8,16,7,27,20,13,2,
41,52,31,37,47,55,30,40,51,45,33,48,
44,49,39,56,34,53,46,42,50,36,29,32
};

static ULONG8 wz_pc4[64] = { /*最后一次调整*/
40,8,48,16,56,24,64,32, 39,7,47,15,55,23,63,31,
38,6,46,14,54,22,62,30, 37,5,45,13,53,21,61,29,
36,4,44,12,52,20,60,28, 35,3,43,11,51,19,59,27,
34,2,42,10,50,18,58,26, 33,1,41,9,49,17,57,25
};
static ULONG8  wz_pc1[64] = {/*第一次转换时用*/
58,50,42,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,
62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,
57,49,41,33,25,17,9,1,59,51,43,35,27,19,11,3,
61,53,45,37,29,21,13,5,63,55,47,39,31,23,15,7
} ;

static ULONG8 wz_pc3[32] = {
16,7,20,21, 29,12,28,17, 1,15,23,26,
5,18,31,10, 2,8,24,14, 32,27,3,9,
19,13,30,6, 22,11,4,25
} ;

static ULONG32  wz_pc2[64] = {
0x80000000L,0x40000000L,0x20000000L,0x10000000L, 0x8000000L,
0x4000000L, 0x2000000L, 0x1000000L, 0x800000L, 0x400000L,
0x200000L, 0x100000L,  0x80000L, 0x40000L, 0x20000L,0x10000L,
0x8000L, 0x4000L, 0x2000L, 0x1000L, 0x800L, 0x400L, 0x200L,
0x100L, 0x80L,0x40L,0x20L, 0x10L, 0x8L, 0x4L, 0x2L, 0x1L,
0x80000000L,0x40000000L,0x20000000L,0x10000000L, 0x8000000L,
0x4000000L, 0x2000000L, 0x1000000L, 0x800000L, 0x400000L,
0x200000L, 0x100000L,  0x80000L, 0x40000L, 0x20000L, 0x10000L,
0x8000L, 0x4000L, 0x2000L, 0x1000L, 0x800L, 0x400L, 0x200L,
0x100L, 0x80L, 0x40L,0x20L, 0x10L, 0x8L,  0x4L, 0x2L, 0x1L,
};

static ULONG8 exptab3[48] = {
32,1,2,3,4,5,4,5,6,7,8,9,8,9,10,11,12,13,
12,13,14,15,16,17,16,17,18,19,20,21,
20,21,22,23,24,25,24,25,26,27,28,29,
28,29,30,31,32,1
};

static ULONG8 SP[8][64] =
{
{
0xe,0x0,0x4,0xf,0xd,0x7,0x1,0x4,0x2,0xe,0xf,0x2,0xb,
0xd,0x8,0x1,0x3,0xa,0xa,0x6,0x6,0xc,0xc,0xb,0x5,0x9,
0x9,0x5,0x0,0x3,0x7,0x8,0x4,0xf,0x1,0xc,0xe,0x8,0x8,
0x2,0xd,0x4,0x6,0x9,0x2,0x1,0xb,0x7,0xf,0x5,0xc,0xb,
0x9,0x3,0x7,0xe,0x3,0xa,0xa,0x0,0x5,0x6,0x0,0xd
},

{
0xf,0x3,0x1,0xd,0x8,0x4,0xe,0x7,0x6,0xf,0xb,0x2,0x3,
0x8,0x4,0xf,0x9,0xc,0x7,0x0,0x2,0x1,0xd,0xa,0xc,0x6,
0x0,0x9,0x5,0xb,0xa,0x5,0x0,0xd,0xe,0x8,0x7,0xa,0xb,
0x1,0xa,0x3,0x4,0xf,0xd,0x4,0x1,0x2,0x5,0xb,0x8,0x6,
0xc,0x7,0x6,0xc,0x9,0x0,0x3,0x5,0x2,0xe,0xf,0x9
},
{
0xa,0xd,0x0,0x7,0x9,0x0,0xe,0x9,0x6,0x3,0x3,0x4,0xf,
0x6,0x5,0xa,0x1,0x2,0xd,0x8,0xc,0x5,0x7,0xe,0xb,0xc,
0x4,0xb,0x2,0xf,0x8,0x1,0xd,0x1,0x6,0xa,0x4,0xd,0x9,
0x0,0x8,0x6,0xf,0x9,0x3,0x8,0x0,0x7,0xb,0x4,0x1,0xf,
0x2,0xe,0xc,0x3,0x5,0xb,0xa,0x5,0xe,0x2,0x7,0xc
},
{
0x7,0xd,0xd,0x8,0xe,0xb,0x3,0x5,0x0,0x6,0x6,0xf,0x9,
0x0,0xa,0x3,0x1,0x4,0x2,0x7,0x8,0x2,0x5,0xc,0xb,0x1,
0xc,0xa,0x4,0xe,0xf,0x9,0xa,0x3,0x6,0xf,0x9,0x0,0x0,
0x6,0xc,0xa,0xb,0xa,0x7,0xd,0xd,0x8,0xf,0x9,0x1,0x4,
0x3,0x5,0xe,0xb,0x5,0xc,0x2,0x7,0x8,0x2,0x4,0xe
},
{
0x2,0xe,0xc,0xb,0x4,0x2,0x1,0xc,0x7,0x4,0xa,0x7,0xb,
0xd,0x6,0x1,0x8,0x5,0x5,0x0,0x3,0xf,0xf,0xa,0xd,0x3,
0x0,0x9,0xe,0x8,0x9,0x6,0x4,0xb,0x2,0x8,0x1,0xc,0xb,
0x7,0xa,0x1,0xd,0xe,0x7,0x2,0x8,0xd,0xf,0x6,0x9,0xf,
0xc,0x0,0x5,0x9,0x6,0xa,0x3,0x4,0x0,0x5,0xe,0x3
},
{
0xc,0xa,0x1,0xf,0xa,0x4,0xf,0x2,0x9,0x7,0x2,0xc,0x6,
0x9,0x8,0x5,0x0,0x6,0xd,0x1,0x3,0xd,0x4,0xe,0xe,0x0,
0x7,0xb,0x5,0x3,0xb,0x8,0x9,0x4,0xe,0x3,0xf,0x2,0x5,
0xc,0x2,0x9,0x8,0x5,0xc,0xf,0x3,0xa,0x7,0xb,0x0,0xe,
0x4,0x1,0xa,0x7,0x1,0x6,0xd,0x0,0xb,0x8,0x6,0xd
},
{
0x4,0xd,0xb,0x0,0x2,0xb,0xe,0x7,0xf,0x4,0x0,0x9,0x8,
0x1,0xd,0xa,0x3,0xe,0xc,0x3,0x9,0x5,0x7,0xc,0x5,0x2,
0xa,0xf,0x6,0x8,0x1,0x6,0x1,0x6,0x4,0xb,0xb,0xd,0xd,
0x8,0xc,0x1,0x3,0x4,0x7,0xa,0xe,0x7,0xa,0x9,0xf,0x5,
0x6,0x0,0x8,0xf,0x0,0xe,0x5,0x2,0x9,0x3,0x2,0xc
},
{
0xd,0x1,0x2,0xf,0x8,0xd,0x4,0x8,0x6,0xa,0xf,0x3,0xb,
0x7,0x1,0x4,0xa,0xc,0x9,0x5,0x3,0x6,0xe,0xb,0x5,0x0,
0x0,0xe,0xc,0x9,0x7,0x2,0x7,0x2,0xb,0x1,0x4,0xe,0x1,
0x7,0x9,0x4,0xc,0xa,0xe,0x8,0x2,0xd,0x0,0xf,0x6,0xc,
0xa,0x9,0xd,0x0,0xf,0x3,0x3,0x5,0x5,0x6,0x8,0xb
}
};

/*函数实现*/

INT32 DdesN(ULONG8 *data, ULONG8 **key, ULONG32 n_key,ULONG32 readlen)
{
INT32 i ;
for ( i = n_key ; i > 0 ; i--)
{
Ddes(data,key[i-1],readlen);
}
return SUCCESS;
}

INT32 desN(ULONG8 *data, ULONG8 **key, ULONG32 n_key,ULONG32 readlen)
{
ULONG32 i = 0;
for ( i = 0 ; i < n_key ; i++)
{
des(data,key[i],readlen);
}
return SUCCESS;
}

INT32 des3(ULONG8 *data, ULONG8 *key,ULONG32 n ,ULONG32 readlen)
{
ULONG32 i = 0 , j = 0 ;
makefirstkey((ULONG32*)key) ;  /*产生密钥*/
for ( i = 0 ; i < n ; i++)
{
for ( j = 0 ; j < readlen ; j += 8)
{
handle_data( (ULONG32*)&data[j], DESENCRY );
}
}
return SUCCESS;
}

INT32 Ddes3(ULONG8 *data,ULONG8 *key,ULONG32 n ,ULONG32 readlen)
{
ULONG32 i = 0 , j = 0 ;
makefirstkey((ULONG32*)key) ;  /*产生密钥*/
for ( i = 0 ; i < n ; i++)
{
for ( j = 0 ; j < readlen ; j += 8)
{
handle_data( (ULONG32*)&data[j], DESDECRY );
}
}
return SUCCESS;
}

INT32 des(ULONG8 *data, ULONG8 *key,INT32 readlen)
{
INT32 i = 0;
makefirstkey((ULONG32*)key) ;  /*产生密钥*/
for ( i = 0 ; i < readlen ; i += 8)
{
handle_data( (ULONG32*)&data[i], DESENCRY );
}
return SUCCESS;
}

INT32 Ddes(ULONG8 *data,ULONG8 *key,INT32 readlen)
{
INT32 i = 0;
makefirstkey((ULONG32*)key) ;
for ( i = 0 ; i < readlen ; i += 8)
{
handle_data( (ULONG32*)&data[i] ,DESDECRY);
}
return SUCCESS;
}

INT32 handle_data(ULONG32 *left , ULONG8 choice)
{
INT32  number = 0 ,j = 0;
ULONG32 *right = &left[1] ;
ULONG32 tmp = 0;
ULONG32 tmpbuf[2] = { 0 };

/*第一次调整wz_pc1[64]*/
for ( j = 0 ; j < 64 ; j++)
{
if (j < 32 )
{
if ( wz_pc1[j] > 32)/*属于right*/
{
if ( *right&wz_pc2[wz_pc1[j]-1] )
{
tmpbuf[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}
else
{
if ( *left&wz_pc2[wz_pc1[j]-1] )
{
tmpbuf[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}
}
else
{
if ( wz_pc1[j] > 32)/*属于right*/
{
if ( *right&wz_pc2[wz_pc1[j]-1] )
{
tmpbuf[1] |= wz_pc2[j] ;
}
}
else
{
if ( *left&wz_pc2[wz_pc1[j]-1] )
{
tmpbuf[1] |= wz_pc2[j] ;
}
}
}
}
*left  = tmpbuf[0] ;
*right = tmpbuf[1];
tmpbuf[0] = 0 ;
tmpbuf[1] = 0 ;
switch( choice )
{
case DESENCRY:
for ( number = 0 ; number < 16 ; number++)
{
makedata( left , right , (ULONG32)number) ;
}
break;
case DESDECRY:
for ( number = 15 ; number >= 0 ; number--)
{
makedata( left , right ,(ULONG32)number) ;
}
break;
default:
break;
}

/*最后一轮操作不交换左右值*/

tmp = *left ;
*left = *right ;
*right = tmp ;

/*最后一次调整wz_pc4[64]*/

for ( j = 0 ; j < 64 ; j++)
{
if (j < 32 )
{
if ( wz_pc4[j] > 32)/*属于right*/
{
if ( *right&wz_pc2[wz_pc4[j]-1] )
{
tmpbuf[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}
else
{
if ( *left&wz_pc2[wz_pc4[j]-1] )
{
tmpbuf[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}
}
else
{
if ( wz_pc4[j] > 32)/*属于right*/
{
if ( *right&wz_pc2[wz_pc4[j]-1] )
{
tmpbuf[1] |= wz_pc2[j] ;
}
}
else
{
if ( *left&wz_pc2[wz_pc4[j]-1] )
{
tmpbuf[1] |= wz_pc2[j] ;
}
}
}
}

*left =  tmpbuf[0] ;
*right = tmpbuf[1];

return SUCCESS;
}

INT32 makedata(ULONG32  *left ,ULONG32  *right ,ULONG32 number)
{
INT32 j;
ULONG32 oldright = *right;
ULONG8 rexpbuf[8] = { 0} ;
ULONG32 datatmp = 0;
ULONG32 exp[2] = { 0} ;
//由32扩充至48位

for ( j = 0 ; j < 48 ; j++)
{
/*两个32位，每个存放24位*/
if ( j < 24 )
{
if ( *right&wz_pc2[exptab3[j]-1] )
{
exp[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}
else
{
if ( *right&wz_pc2[exptab3[j]-1] )
{
exp[1] |= wz_pc2[j-24] ;
}
}
}

for ( j = 0 ; j < 2 ; j++)
{
exp[j] ^= g_outkey[number][j] ;
}

/*由48－>32*/

exp[1] >>= 8 ;
rexpbuf[7] = (ULONG8) (exp[1]&0x0000003fL) ;
exp[1] >>= 6 ;
rexpbuf[6] = (ULONG8) (exp[1]&0x0000003fL) ;
exp[1] >>= 6 ;
rexpbuf[5] = (ULONG8) (exp[1]&0x0000003fL) ;
exp[1] >>= 6 ;
rexpbuf[4] = (ULONG8) (exp[1]&0x0000003fL) ;
exp[0]  >>=  8 ;
rexpbuf[3] = (ULONG8) (exp[0]&0x0000003fL) ;
exp[0] >>= 6 ;
rexpbuf[2] = (ULONG8) (exp[0]&0x0000003fL) ;
exp[0] >>= 6 ;
rexpbuf[1] = (ULONG8) (exp[0]&0x0000003fL) ;
exp[0] >>= 6 ;
rexpbuf[0] = (ULONG8) (exp[0]&0x0000003fL) ;
exp[0] = 0 ;
exp[1] = 0 ;

/*由48－> 32*/

*right = 0 ;
for ( j = 0 ; j < 7 ; j++)
{
*right |= SP[j][rexpbuf[j]] ;
*right <<= 4 ;
}
*right |= SP[j][rexpbuf[j]] ;

/*又要换位了*/

datatmp = 0;
for ( j = 0 ; j < 32 ; j++)
{
if ( *right&wz_pc2[wz_pc3[j]-1] )
{
datatmp |= wz_pc2[j] ;
}
}
*right = datatmp ;

/*一轮结束收尾操作*/

*right ^= *left;
*left = oldright;

return SUCCESS;
}

INT32 makefirstkey( ULONG32 *keyP )
{
ULONG32 key[2] = {0};
ULONG32 *Pkey ;
ULONG32 *Pbufkey ;
INT32 j;
Pbufkey = (ULONG32*)g_bufkey ;
Pkey = (ULONG32*)key;

memset((ULONG8*)g_bufkey,0,sizeof(g_bufkey));
memcpy((ULONG8*)&key,(ULONG8*)keyP ,8) ;
memset((ULONG8*)g_outkey,0,sizeof(g_outkey));
for(  j = 0 ; j < 28 ; j++)
{
if ( wz_keyleft[j] > 32 )
{
if ( Pkey[1]&wz_pc2[wz_keyleft[j]-1] )
{
Pbufkey[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}
else
{
if ( Pkey[0]&wz_pc2[wz_keyleft[j]-1] )
{
Pbufkey[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}

if ( wz_keyright[j] > 32 )
{
if ( Pkey[1]&wz_pc2[wz_keyright[j]-1] )
{
Pbufkey[1] |= wz_pc2[j];
}
}
else
{
if ( Pkey[0]&wz_pc2[wz_keyright[j]-1] )
{
Pbufkey[1] |= wz_pc2[j];
}
}
}
for (j = 0 ; j < 16 ; j++)
{
makekey(&Pbufkey[0],&Pbufkey[1] , j ) ;
}
return SUCCESS;
}

INT32 makekey(  ULONG32 *keyleft,ULONG32 *keyright ,ULONG32 number)/*输入密钥的地址，一个32位的*/
{
ULONG32 tmpkey[2] ={0};
ULONG32 *Ptmpkey = (ULONG32*)tmpkey;
ULONG32 *Poutkey = (ULONG32*)&g_outkey[number];
INT32 j;
memset((ULONG8*)tmpkey,0,sizeof(tmpkey));
/*要最高的一位或两位*/
*Ptmpkey = *keyleft&wz_leftandtab[wz_lefttable[number]] ;
Ptmpkey[1] = *keyright&wz_leftandtab[wz_lefttable[number]] ;
if ( wz_lefttable[number] == 1)
{
*Ptmpkey >>= 27;
Ptmpkey[1] >>= 27;
}
else
{
*Ptmpkey >>= 26;
Ptmpkey[1] >>= 26;
}
Ptmpkey[0] &= 0xfffffff0;
Ptmpkey[1] &= 0xfffffff0;
/*得到高位的值*/
*keyleft <<= wz_lefttable[number] ;
*keyright <<= wz_lefttable[number] ;
*keyleft |= Ptmpkey[0] ;
*keyright |= Ptmpkey[1] ;
Ptmpkey[0] = 0;
Ptmpkey[1] = 0;

/*从56位中选出48位,3个16位*/
for ( j = 0 ; j < 48 ; j++)
{
if ( j < 24 )
{

if ( *keyleft&wz_pc2[wz_keychoose[j]-1])
{
Poutkey[0] |= wz_pc2[j] ;
}
}

else /*j>=24*/
{
if ( *keyright&wz_pc2[(wz_keychoose[j]-28)])
{
Poutkey[1] | = wz_pc2[j-24] ;
}
}
}
return SUCCESS;
}

代码在win2000/vc6.0环境下测试通过.

作者信息:
地址:西安沣惠南路8号西安大唐电信数据通信部(邮编 710075)
电话:029-8379381
E-Mail:hitwz@163.com

http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=352

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