基于DES的对称加密算法的设计与实现.doc

延 边 大 学 （ 二 〇 一 三 年 五 月 摘 要 随着信息时代的来临，信息的安全性变得尤为重要，而对数据进行加密是行之有效的能保证信息安全性的方法。DES算法是众多数据加密算法中的一种，在过去的几十年中在数据加密领域有着举足轻重的地位，然而随着计算机技术的发展，DES算法的安全性也被大大地降低，针对DES的暴力破解所用的时间在逐年减少，为了能使DES这种优秀的加密算法能够重新使用，本文将针对就DES的暴力破解提供一种有效的解决方案：基于DES算法迭代算法的改进，对DES的密钥长度进行了扩展。使DES的安全性得到了增强，同时相较于DES算法的改进算法3DES算法，效率上会比3DES高，安全性上也不会逊色于3DES。 关键词：DES；密钥扩展；迭代算法； Abstract With the coming of information age, information security has become especially important, and to encrypt data is effective to ensure the security of the information. DES algorithm is one of data encryption algorithms, in the past few decades has a pivotal position in the field of data encryption. however, with the development of computer technology, the security of DES algorithm also has been greatly reduced, the time of brute force of DES has been reducing year by year, in order to make this good encryption algorithm can be used again, this article will focus on the DES of brute force to provide an effective solution: based on iterative algorithm of DES algorithm, and extended the length of DES key. To make the security of DES more enhanced, at the same time, compared with the 3 DES algorithm, the efficiency will be higher than 3 DES, and security will not inferior to 3 DES. Key word: DES; key expansion; iterative algorithm  目 录 引 言 1 第一章 对称加密算法 2 1.1 对称加密算法简介 2 1.2 DES的历史 2 1.3 DES加密算法原理 3 1.3.1初始置换 5 1.3.2 每轮变换的详细过程 7 1.3.3 密钥的产生 10 第二章 DES算法的安全性分析及改进 12 2.1 DES算法基于对称加密算法的问题 12 2.2 DES算法的密钥 12 2.2.1 密钥的长度 12 2.2.2 存在弱密码 13 2.3 针对DES的一些破解方法 14 2.4 DES的改进算法 15 2.4.1 3DES算法细节 15 第三章 针对DES密钥长度的两个改进 17 3.1 基于对换迭代结果的密钥扩展 17 3.1.1算法的基本原理 17 3.2 基于对换迭代子密钥的密钥扩展 19 3.2.1算法的基本原理 20 第四章 两种改进方法的算法分析及与3DES的比较 21 4.1 两种改进的算法分析 21 4.1.1 算法效率 21 4.1.2 算法的安全性 21 4.2 改进算法与3DES算法的比较 22 第五章 与DES、3DES算法的效率实验 23 结论 23 参考文献 25 谢 辞 26 引 言 对称加密算法是使用比较早的一类数据加密算法，它具有加密速度快、加密效率高等优点，而数据加密标准（DES，Data Encryption Standard）就是一种使用密钥加密的对称加密算法，1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准（FIPS），随后在国际上广泛流传开来。它基于使用56位密钥的对称算法。这个算法因为包含一些机密设计元素，相对短的密钥长度以及怀疑内含美国国家安全