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1、1 信息信息编码编码与加密与加密 实验实验指指导书导书2实验三实验三 加密编码加密编码-DES-DES数据加密算法数据加密算法一、一、 实验目的实验目的1. 了解DES加密，解密 过程；2. 在Visual C+环境中运用C语言实现DES加密，解密 ；3. 会用DES加密方法 对文件进行加密。二、二、 实验设备实验设备PC机。三、实验内容三、实验内容1. 在Visual C+环境中运用C语言熟练实现DES加密；2. 在Visual C+环境中运用C语言熟练实现DES解密。四、四、实验要求实验要求按照实验内容和实验步骤完成实验内容，课后完成实验报告。五、五、 实验原理实验原理1. DES加密的定
2、义DES是一种分组密码，也是一种单钥密码。2. DES的特点明文分组比较短、密钥较短、密码生命周期较短、运算速度较慢。3. DES加密算法描述在DES中明文分组长为64比特，密钥长为56比特。明文处理过程大致分为3个阶段，首先为一个初始置换IP，用于重排明文分组的64比特数据。然后是相同功能的16轮迭代，每轮中都有置换和代换运算，第16轮变换的输出分为左右两半，并被交换次序。最后再经过一个逆初始置换（IP的逆）从而产生64比特的密文。在上述运算中还涉及密钥的产生和运算。4. DES解密算法描述DES的解密过程和DES的加密过程完全类似，只不过将16轮的子密钥序列K1，K2，K16的顺序倒过来。
3、即第一轮用第16个子密钥K16，第二轮用K15，以此类推。六、六、 实验步骤实验步骤31. DES加密步骤（1）初始IP置换表表2-12-1 初始置换初始置换IPIP58504234261810260524436282012462544638302214664564840322416857494133251791595143352719113615345372921135635547393123157说明：上表元素下标从1开始，按行优先顺序排列，表中数字代表经过IP置换后，在该位置的元素对应的在原分组中元素的下标。如：变换后第一个位置的元素为原来下标为58的元素，变换后下标为2的元素为原来下标
4、为50的元素。（2）在16轮迭代的过程中，每一轮具体的运算在每轮迭代中，将每轮64比特的输入分成32比特的左右两半，分别记为L和R，每轮变换可由下列公式表示：Li=Ri-1Ri=Li-1F（Ri-1，Ki）如上述公式所示，第i轮迭代的左半部分直接即为第i-1轮的右半部分，而第i轮右半部分为第i-1轮左半部分异或F（Ri-1，Ki）。（3）逆初始置换IP-1，从而得到最后的密文。逆初始变换如表2-2所示。表表2-22-2 逆初始变换逆初始变换408481656246432397471555236331386461454226230375451353216129364441252206028353
5、43115119592734242105018582633141949175725（4）密钥的产生如表2-3所示，初始输入的64比特密钥首先经过该置换（PC-1）运算，再分4成28比特的左右两半，分别记为C0和D0。在每一轮迭代中分别对上一轮的C和D进行左循环移位，每轮具体移位数如表2-4所示。移位后的结果作为求下一轮子密钥的输入，同时该结果经过如表2-5所示的置换（PC-2）运算后，产生本轮48比特的子密钥参与函数F（Ri-1，Ki）的运算。表表2-32-3 密钥置换密钥置换PC-1PC-1574941332517915850423426181025951433527191136052443
6、66355473931231576254463830221466153453729211352820124表表2-42-4 子密钥各轮移位位数子密钥各轮移位位数轮 数12345678910111213141516位 数1122222212222221表表2-52-5 密钥置换密钥置换PC-2PC-214171124153281562110231912426816727201324152313747553040514533484449395634534642503629322. DES解密步骤DES的解密过程和DES的加密过程完全类似，只不过将16轮的子密钥序列K1，K2，K16的顺序倒过来。即
7、第一轮用第16个子密钥K16，第二轮用K15，以此类推。比如，在产生解密密钥的过程中每轮应该右循环移位，而且第i轮的移位位数等于加密时第（17-i）轮的移位位数（i=1，2，3，16）。七、实验参考程序七、实验参考程序见DES.c程序。八、实验思考八、实验思考51. 了解二重DES和三重DES的有关概念及其实现。2. DES从加密原理上归为哪一类（私钥体制或公钥体制）？九、实验报告要求及格式九、实验报告要求及格式实验报告应在整理与计算实验数据记录的基础上写出。不同的实验类型，要求的实验报告的内容也不同。但每份实验报告都应有如下的报头：信息编码与加密实验报告姓名 班级 实验组别 同组者 实验日期 指导教师 实验名称实验报告的主要内容应包括：实验目的；实验内容；经过整理的数据及计算结果(列成表格)；结论与讨论注意：实验报告要求字迹清楚，数据明了，内容齐全。6
