|
|
楼主 |
发表于 2020-4-4 01:21:02
|
显示全部楼层
S-DES加密算法流程概述&代码
算法概述：
先生成密钥：
1． 需要产生两个密钥，输入的10位密钥，然后进行P10置换（类似于DES中的IP置换），将结果分为两组，设为L和R；
2． 两组分别进行循环左移1位操作，得到L1和R1；
3． 将L1和R1合并，并将合并的数据经过P8置换，得到8位的密钥K1；
4． L1和R1再次进行循环左移2位操作，得到L2和R2；
5． 将L2和R2进行合并，并将合并的数据通过P8置换，得到8位的密钥K2；
明文加密：
1． 对8位明文M0进行IP置换，得到M1；
2． 将M1分为两部分M1L和M1R，然后将M1L和M1R代入到fk中进行变换
3． 在fk中，首先对M1R通过E/P扩展变换将四位M1R扩展位八位，然后这八位同密钥K1进行模2加运算，将得到的结果分为两部分并且分别通过S0和S1进行和变换，变换后每一部分只剩2位。这两位进行合并，通过P4变换得四位的M1RP，然后将M1RP和M1L进行模2加运算得到四位的L，然后将L同M1R进行合并得到M2。
4． 然后将M2通过SW变换，即将其高四位和低四位进行交换。
5． 再通过fk函数（过程同3）
6． 再通过IP-1变换得到八位密文。
解密的时候其实就是把密钥使用的顺序颠倒一下。
- #include <iostream>
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <string.h>
- using namespace std;
- int S1[4][4][2]={{{0,1},{0,0},{1,1},{1,0}},
- {{1,1},{1,0},{0,1},{0,0}},
- {{0,0},{1,0},{0,1},{1,1}},
- {{1,1},{0,1},{0,0},{1,0}}};
- int S2[4][4][2]={{{0,0},{0,1},{1,0},{1,1}},
- {{1,0},{0,0},{0,1},{1,1}},
- {{1,1},{1,0},{0,1},{0,0}},
- {{1,0},{0,1},{0,0},{1,1}}};
- void createkey(int k[11],int k1[9],int k2[9])
- {
- int temp[11];
- temp[1]=k[3],temp[2]=k[5],temp[3]=k[2],temp[4]=k[7],temp[5]=k[4],temp[6]=k[10],temp[7]=k[1],temp[8]=k[9],temp[9]=k[8],temp[10]=k[6];
- int l[6],r[6];
- for(int i=1;i<=5;i++)
- l[i]=temp[i],r[i]=temp[i+5];
- int x1,x2,x3,x4;
- x1=l[1],x2=r[1];
- for(int i=2;i<=5;i++)
- l[i-1]=l[i],r[i-1]=r[i];
- l[5]=x1;
- r[5]=x2;
- for(int i=1;i<=5;i++)
- temp[i]=l[i],temp[i+5]=r[i];
- k1[1]=temp[6],k1[2]=temp[3],k1[3]=temp[7],k1[4]=temp[4],k1[5]=temp[8],k1[6]=temp[5],k1[7]=temp[10],k1[8]=temp[9];
- x1=l[1],x2=l[2],x3=r[1],x4=r[2];
- for(int i=2;i<=5;i++)
- l[i-2]=l[i],r[i-2]=r[i];
- l[4]=x1,l[5]=x2;
- r[4]=x3,r[5]=x4;
- for(int i=1;i<=5;i++)
- temp[i]=l[i],temp[i+5]=r[i];
- k2[1]=temp[6],k2[2]=temp[3],k2[3]=temp[7],k2[4]=temp[4],k2[5]=temp[8],k2[6]=temp[5],k2[7]=temp[10],k2[8]=temp[9];
- }
- void f(int R[],int K[])
- {
- int temp[9];
- temp[1]=R[4],temp[2]=R[1],temp[3]=R[2],temp[4]=R[3],temp[5]=R[2],temp[6]=R[3],temp[7]=R[4],temp[8]=R[1];
- for(int i=1;i<=8;i++)
- temp[i]=temp[i]^K[i];
- int s1[5],s2[5];
- for(int i=1;i<=4;i++)
- s1[i]=temp[i],s2[i]=temp[i+4];
- int x1=S1[s1[1]*2+s1[4]][s1[2]*2+s1[3]][0],x2=S1[s1[1]*2+s1[4]][s1[2]*2+s1[3]][1];
- int x3=S2[s2[1]*2+s2[4]][s2[2]*2+s2[3]][0],x4=S2[s2[1]*2+s2[4]][s2[2]*2+s2[3]][1];
- R[1]=x2,R[2]=x4,R[3]=x3,R[4]=x1;
- }
- void Encode(int x,int k1[],int k2[])
- {
- int ming[9];
- for(int i=8;i>=1;i--)
- {
- ming[i]=x%2;
- x/=2;
- }
- int temp[9];
- temp[1]=ming[2],temp[2]=ming[6],temp[3]=ming[3],temp[4]=ming[1],temp[5]=ming[4],temp[6]=ming[8],temp[7]=ming[5],temp[8]=ming[7];
- int L0[5],R0[5],L1[5],R1[5],L2[5],R2[5];
- for(int i=1;i<=4;i++)
- L0[i]=temp[i],R0[i]=temp[i+4];
- memcpy(L1,R0,sizeof(L1));
- f(R0,k1);
- for(int i=1;i<=4;i++)
- R1[i]=L0[i]^R0[i];
- memcpy(R2,R1,sizeof(R2));
- f(R1,k2);
- for(int i=1;i<=4;i++)
- L2[i]=L1[i]^R1[i];
- temp[1]=L2[4],temp[2]=L2[1],temp[3]=L2[3],temp[4]=R2[1],temp[5]=R2[3],temp[6]=L2[2],temp[7]=R2[4],temp[8]=R2[2];
- printf("加密后二进制为:");
- int ans=0;
- for(int i=1;i<=8;i++)
- {
- ans+=temp[i]*(1<<(8-i));
- printf("%d",temp[i]);
- }
- printf("\n");
- printf("加密后对应字母为:%c\n",ans);
- }
- void Decode(int x,int k1[],int k2[])
- {
- int ming[9];
- for(int i=8;i>=1;i--)
- {
- ming[i]=x%2;
- x/=2;
- }
- int temp[9];
- temp[1]=ming[2],temp[2]=ming[6],temp[3]=ming[3],temp[4]=ming[1],temp[5]=ming[4],temp[6]=ming[8],temp[7]=ming[5],temp[8]=ming[7];
- int L0[5],R0[5],L1[5],R1[5],L2[5],R2[5];
- for(int i=1;i<=4;i++)
- L2[i]=temp[i],R2[i]=temp[i+4];
- memcpy(R1,R2,sizeof(R1));
- f(R2,k2);
- for(int i=1;i<=4;i++)
- L1[i]=L2[i]^R2[i];
- memcpy(R0,L1,sizeof(R0));
- f(L1,k1);
- for(int i=1;i<=4;i++)
- L0[i]=R1[i]^L1[i];
- temp[1]=L0[4],temp[2]=L0[1],temp[3]=L0[3],temp[4]=R0[1],temp[5]=R0[3],temp[6]=L0[2],temp[7]=R0[4],temp[8]=R0[2];
- printf("解密后二进制为:");
- int ans=0;
- for(int i=1;i<=8;i++)
- {
- ans+=temp[i]*(1<<(8-i));
- printf("%d",temp[i]);
- }
- printf("\n");
- printf("解密后对应字母为:%c\n",ans);
- }
- int main()
- {
- int k[11],k1[9],k2[9];
- printf("请输入主密钥K:");
- for(int i=1;i<=10;i++)
- scanf("%1d",&k[i]);
- createkey(k,k1,k2);
- char ming[2];
- printf("请输入明文:");
- scanf("%s",ming);
- Encode(ming[0],k1,k2);
- printf("请输入密文:");
- char mi[2];
- scanf("%s",mi);
- Decode(mi[0],k1,k2);
- return 0;
- }
|
|
