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DES算法的C语言实现 　　摘要：对称密码算法又称单钥或私钥或传统密码体制，其发方和收方使用相同的密钥，即加密密钥和解密密钥是相同的。在众多的常规密码中影响最大的是DES密码。该文介绍DES算法的C语言实现。 　　关键词：DES；密钥；初始置换；逆置换 　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)10-2295-02 　　The Realization of DES Algorithm with C Language 　　WANG Ying, SHI Yun-feng 　　(College of the Information Technology, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China) 　　Abstract: Symmetric key cryptography, also called single key or private key or traditional cryptography, whose sender and receiver use the same key, in the other word, the encrypt key is just the decipher key. DES is the representative of the symmetric key cryptography. This paper describes DES algorithm using C language. 　　Key words: DES;key; initial permutation; inverse permutation 　　随着计算机网络不断渗透到各个领域，密码学的应用也随之扩大。而DES是国际上商用保密通信和计算机通信的最常用的加密算法[1]。本文重点介绍DES算法的C语言实现。 　　1 DES概述 　　美国国家标准局（NBS）于1977年公布了由IBM公司研制的一种加密算法，并批准把它作为非机要部门使用的数据加密标准（Data Encryption Standard），简称DES[2]。 　　2 程序结构框架 　　该C程序有3个入口参数，Data、Key和Mode。其中Key为8字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8字节64位，是要被加密或解密的数据；Mode为工作方式：等于1时为加密，等于0时为解密。 　　程序首先由密钥Key通过密钥扩展算法得到16个子密钥，存放在k[0]―k[15]中。然后判断Mode的值，若Mode=0，即为解密，将子密钥数组k反置，即k[0]与k[15]互换、k[1]与k[14]互换，依此类推。 　　得到16个子密钥后，对Data作初始置换IP，再将置换后的Data分成两部分，前32位为L，后32位为R。然后从i=0到i=14作15轮循环，每次循环作如下工作：L=R；R=L?F（R，k[i]）。共作15轮循环而非16轮，这是因为DES算法中作的16轮迭代，在最后一轮并不进行左右交换，所以把第16轮迭代在循环外单独实现，即在循环结束时作L=L?F（R，k[i]）。 　　最后合并L、R即得到64位输出结果，Mode=1时输出的是密文，Mode=0时输出的是明文。程序流程如图1所示。 　　3 程序的几个关键部件详解 　　程序有几个关键部件，分别是：子密钥的生成，初始置换IP与其逆置换IP-1，F函数等[3]。以下一一作详解。 　　3.1 子密钥的生成 　　从用户处得到的64位密钥Key中，每8位为一组，每组第8位是校验位。在加/解密过程中，校验位是没用的。所以首先将Key由缩减变换PC-1缩减到56位。具体实现过程如下：把PC-1表存入数组pc1中，缩减时只需循环作K[i]=Key[pc1[i]]即可（56次）。数组pc1定义如下： 　　static int pc1[]={ 　　57，49，41，33，25，17，9，1，58，50，42，34，26，18，10，2，59，51，43，35，27，19，11，3，60，52，44，36，63，55，47，39，31，23，15，7，62，54，46，38，30，22，14，6，61，53，45，37，29，21，13，5，28，20，12，4}； 　　把置换后的密钥分为C[0]和D[0]两部分，各28位。从i=0开始，分别对C[i]和D[i]进行循环左移一到两位的位移操作，得到C[i+1]和D[i+1]。每轮的移位量存入数组LS中。LS定义如下： 　　static int LS[]={1，1，2，2，2，2，2，2，1，2，2，2，2，2，2，1}； 　　串联C[i+1