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  • des对称加密算法代码
    2020-03-31 22:09:07

    问题 A: DES对称加密算法

    时间限制: 1 Sec 内存限制: 128 MB
    提交: 190 解决: 155
    [提交][状态][讨论版][命题人:201001000549]

    题目描述

    参考相关文献,设计一个DES对称加密算法。并编写一个控制台应用予以验证。密钥设定为:@1234567。
    class Program{
    //验证DES加密算法
    static void Main(string[] args){
    Console.WriteLine(Class1.ECP(“absg123@&!”));
    }
    }

    public class Class1 {
        //下面ECP方法功能为采用对称加密算法
        //该算法原理请大家百度
        const string KEY_64 = "@1234567";
        const string IV_64 = "@1234567";
        public static string ECP(string data)      {
              //这里编写DES对称加密算法代码
        }
    

    输入

    一个字符串

    输出

    加密后的字符串

    样例输入

    123456

    样例输出

    czgzz5i20Rw=

    我也不是很懂,先放在这,有时间再看看吧

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Security.Cryptography;
    using System.IO;
    
    namespace ConsoleApp1
    {
    
    
        class Program
        {
            //验证DES加密算法
            static void Main(string[] args)
            {
                string input = Console.ReadLine();
                Console.WriteLine(Class1.strEncryptDES(input, "@1234567"));
                Console.ReadKey();
            }
        }
    
        public class Class1
        {
            public static string strEncryptDES(string encryptString, string encryptKey)
            {
                try
                {
                    byte[] rgbKey = Encoding.UTF8.GetBytes(encryptKey.Substring(0, 8));
                    byte[] rgbIV = Encoding.UTF8.GetBytes(encryptKey.Substring(0, 8));
                    byte[] inputByteArray = Encoding.UTF8.GetBytes(encryptString);
                    DESCryptoServiceProvider dCSP = new DESCryptoServiceProvider();
                    MemoryStream mStream = new MemoryStream();
                    CryptoStream cStream = new CryptoStream(mStream, dCSP.CreateEncryptor(rgbKey, rgbIV), CryptoStreamMode.Write);
                    cStream.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);
                    cStream.FlushFinalBlock();
                    return Convert.ToBase64String(mStream.ToArray());
                }
                catch
                {
                    return encryptString;
                }
            }
    
        }
    
    
    }
    
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    加密算法–DES对称加密算法详解 DES全称为Data Encryption Standard,即数据加密标准,是一种使用密钥加密的块算法,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),并授权在非密级政府通信中...

    加密算法–DES对称加密算法详解

    一、什么是DES算法?
    二.、DES算法是怎么加密的?
    三、加密具体过程?

      一 、下面来回答第一个问题:什么是DES算法?
      DES(Data Encryption Standard,即数据加密标准),是一种使用密钥加密的块算法,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),并授权在非密级政府通信中使用,随后该算法在国际上广泛流传开来。
       二、接下来回答第二个问题:DES算法是怎么加密的?
      DES是将明文按64位进行分组,密钥长64位,密钥是利用56+8奇偶校验位(第8,16,24,32,40,48,56,64)=64位的密钥对以64位为单位的块数据进行加解密。参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位, 使得每个密钥都有奇数个1)分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组。
      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.des-1
      DES是一种对称密码,加密过程和解密过程使用相同的密钥。DES是一种迭代算法。DES对明文中的每个分组的加密都包含16轮,且每轮的操作完全相同。每轮都会使用不同的子密钥,并且子密钥Ki都从主密钥推导而来。
    迭代过程
      三、第三个问题: 加密具体过程?
       DES算法的步骤,包括IP置换、密钥置换、E扩展置换、S盒代替、P盒置换和逆初始置换IP-1
    加密过程
       3.1、IP置换与逆初始置换IP-1
      3.1.1、IP置换
      IP置换:根据置换表哥将输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位。
    IP置换表格
    说明:(1)表格从左到右,从上到下地阅读。数字代表新数据中此位置的数据在原数据中的位置,即原数据块的第58位放到新数据的第1位,第50位放到第2位,……依此类推,第7位放到第64位。
    (2)置换后的数据分为L0和R0两部分,L0为新数据的左32位,R0为新数据的右32位。
    (3)位数是从左边开始数的,即最0x0000 0080 0000 0002最左边的位为1,最右边的位为64。
    3.1.2、逆初始置换IP-1
      逆初始置换IP-1:初始置换的逆过程,DES最后一轮后,左、右两半部分并未进行交换,而是两部分合并形成一个分组做为末置换的输入。
    IP-1逆初始置换
      3.2、密钥置换
     e (1)每个字节的第8位是奇偶校验位,DES的密钥由64位减至56位,每个字节的第8位作为奇偶校验位。产生的56位密钥由下表生成(注意表中没有8,16,24,32,40,48,56和64这8位):
    密钥置换-1
      (2)在DES的每一轮中,从56位密钥产生出不同的48位子密钥,确定这些子密钥的方式如下:
      1).将56位的密钥分成两部分,每部分28位。
      2).根据轮数,这两部分分别循环左移1位或2位。每轮移动的位数如下表:
    密钥置换-2
      (3)移动后,从56位中选出48位。这个过程中,既置换了每位的顺序,又选择了子密钥,因此称为压缩置换。压缩置换规则如下表(注意表中没有9,18,22,25,35,38,43和54这8位):
    密钥置换-3
      3.3、扩展置换E
      扩展置置换目标是IP置换后获得的右半部分R0,将32位输入扩展为48位(分为4位×8组)输出。
      扩展置换目的有两个:生成与密钥相同长度的数据以进行异或运算;提供更长的结果,在后续的替代运算中可以进行压缩。
    扩展置换-1
      表中的数字代表位,两列黄色数据是扩展的数据,可以看出,扩展的数据是从相邻两组分别取靠近的一位,4位变为6位。靠近32位的位为1,靠近1位的位为32。表中第二行的4取自上组中的末位,9取自下组中的首位。
      3.4、S盒变换
      压缩后的密钥与扩展分组异或以后得到48位的数据,将这个数据送人S盒,进行替代运算。替代由8个不同的S盒完成,每个S盒有6位输入4位输出。48位输入分为8个6位的分组,一个分组对应一个S盒,对应的S盒对各组进行代替操作。
    s盒变换-1
      一个S盒就是一个4行16列的表,盒中的每一项都是一个4位的数。S盒的6个输入确定了其对应的输出在哪一行哪一列,输入的高低两位做为行数H,中间四位做为列数L,在S-BOX中查找第H行L列对应的数据(<32)。
      8个S盒如下:
      S盒1
      s盒1

    S盒2S盒2
    S盒3
    S盒3
    S盒4
    S盒4
    S盒5
    S盒5
    S盒6
    S盒6
    S盒7
    S盒7
    S盒8
    S盒8
    (1)注意,S盒的行列计数都是从0开始。
    (2)代替过程产生8个4位的分组,组合在一起形成32位数据。
    (3)S盒代替时DES算法的关键步骤,所有的其他的运算都是线性的,易于分析,而S盒是非线性的:S(a)⊕S(b)≠S(a⊕b),相比于其他步骤,提供了更好安全性。
    (4)每一个S-盒都有6个输入位和4个输出位。
    (5)任意一个输出位都不应该太接近于输出位的线性组合。
    (6)如果输入位的最高位和最低位是固定的,只有中间的4个是可变的,则每个可能的4位输出值都必须只出现一次。
    (7)对于S-盒的两个输出,如果仅有1位不同,则输出至少有两位不同。
    (8)对于S-盒的两个输出,如果中间的2位不同,则输出必须至少2位不同。
    (9)对于S-盒的两个输出,如果开头2位不同,但最后2位相同,则输出必须不同。
    (10)对于S任意有6位非零差分的输入对,32位输入中至多有8对有相同的输出差分
    (11)8个S-盒对应的32位输出的冲突(零输出差异)只有在3个相邻的S-盒的情况下才有可能。
      3.5、P盒变换
      S盒代替运算的32位输出按照P盒进行置换。该置换把输入的每位映射到输出位,任何一位不能被映射两次,也不能被略去,映射规则如下表:
    P盒变换-1   最后,P盒置换的结果与最初的64位分组左半部分L0异或,然后左、右半部分交换,接着开始另一轮。

    展开全文
  • 主要介绍了java基于Des对称加密算法实现的加密与解密功能,结合实例形式详细分析了Des加密算法的功能、原理、使用方法与相关注意事项,需要的朋友可以参考下
  • 采用C语言实现的DES加密算法,支持文件的加解密,其中包含源代码及可执行程序。
  • 易语言3DES,DES,AES加密算法源码
  • DES加密算法是一种对称加密算法DES加密算法是一种对称加密算法
  • 主要介绍了Java对称加密算法DES,结合实例形式详细分析了java DES算法的概念、原理、实现方法与应用场景,需要的朋友可以参考下
  • DES算法是一种最通用的对称密钥算法,因为算法本身是公开的,所以其安全性在于密钥的安全性。基于密钥的算法通常有两类:对称算法和公开密钥算法对称算法对称性体现在加密密钥能够从解密密钥推算出来,反之亦然...
  • 使用GO语言实现对称加密与非对称加密算法

    在这里插入图片描述

    1. 对称加密算法

    1.1 特点

    • 加密和解密使用的是同一个密钥,数据私密性双向保证,也就是加密和解密都不能泄露密码

    1.2 优缺点

    • 优点:加密效率高,适合大些的数据加密
    • 缺点:安全性相对非对称低

    1.3 go语言实现对称加密算法

    1.3.1 AES

    AES-128:key长度16 字节

    AES-192:key长度24 字节

    AES-256:key长度32 字节

    var key []byte = []byte("hallenhallenhall")
    // 填充密码长度
    func PadPwd(srcByte []byte,blockSize int)  []byte {
    	// 16 13       13-3 = 10
    	padNum := blockSize - len(srcByte)%blockSize
    	ret := bytes.Repeat([]byte{byte(padNum)}, padNum)
    	srcByte = append(srcByte, ret...)
    	return srcByte
    }
    
    // 加密
    func AesEncoding(src string) (string,error) {
    	srcByte := []byte(src)
    	fmt.Println(srcByte)
    	// safer
    	block, err := aes.NewCipher(key)
    	if err != nil {
    		return src, err
    	}
    	// 密码填充
    	NewSrcByte := PadPwd(srcByte, block.BlockSize())  //由于字节长度不够,所以要进行字节的填充
    	fmt.Println(NewSrcByte)
    	dst := make([]byte, len(NewSrcByte))
    	block.Encrypt(dst, NewSrcByte)
    	fmt.Println(dst)
    	// base64编码
    	pwd := base64.StdEncoding.EncodeToString(dst)
    	return pwd, nil
    }
    
    // 去掉填充的部分
    func UnPadPwd(dst []byte) ([]byte,error) {
    	if len(dst) <= 0 {
    		return dst, errors.New("长度有误")
    	}
    	// 去掉的长度
    	unpadNum := int(dst[len(dst)-1])
    	return dst[:(len(dst) - unpadNum)], nil
    }
    
    // 解密
    func AesDecoding(pwd string) (string,error) {
    	pwdByte := []byte(pwd)
    	pwdByte, err := base64.StdEncoding.DecodeString(pwd)
    
    	if err != nil {
    		return pwd, err
    	}
    	block, errBlock := aes.NewCipher(key)
    	if errBlock != nil {
    		return pwd, errBlock
    	}
    	dst := make([]byte, len(pwdByte))
    	block.Decrypt(dst, pwdByte) 	
    	dst, _ = UnPadPwd(dst)		// 填充的要去掉
    	return string(dst), nil
    }
    

    1.3.2 DES

    DES:支持字节长度是8

    // 只支持8字节的长度
    var desKey = []byte("hallenha")
    // 加密
    func DesEncoding(src string) (string,error) {
    	srcByte := []byte(src)
    	block, err := des.NewCipher(desKey)
    	if err != nil {
    		return src, err
    	}
    	// 密码填充
    	newSrcByte := PadPwd(srcByte, block.BlockSize())
    	dst := make([]byte, len(newSrcByte))
    	block.Encrypt(dst, newSrcByte)
    	// base64编码
    	pwd := base64.StdEncoding.EncodeToString(dst)
    	return pwd, nil
    }
    
    // 解密
    func DesDecoding(pwd string) (string,error) {
    	pwdByte, err := base64.StdEncoding.DecodeString(pwd)
    	if err != nil {
    		return pwd, err
    	}
    	block, errBlock := des.NewCipher(desKey)
    	if errBlock != nil {
    		return pwd, errBlock
    	}
    	dst := make([]byte, len(pwdByte))
    	block.Decrypt(dst, pwdByte)
    	// 填充的要去掉
    	dst, _ = UnPadPwd(dst)
    	return string(dst), nil
    }
    

    1.3.3 DES (CBC模式)

    des——CBC模式,key长度必须为24

    // 3des的key,长度是24
    var tdesKey = []byte("hallenhallenhallenhallen")
    // 3des加密
    func TDesEncoding(src string) (string,error) {
    	srcByte := []byte(src)
    	block, err := des.NewTripleDESCipher(tdesKey) // 和des的区别
    	if err != nil {
    		return src, err
    	}
    	// 密码填充
    	newSrcByte := PadPwd(srcByte, block.BlockSize())
    	dst := make([]byte, len(newSrcByte))
    	block.Encrypt(dst, newSrcByte)
    	// base64编码
    	pwd := base64.StdEncoding.EncodeToString(dst)
    	return pwd, nil
    }
    
    
    // 3des解密
    func TDesDecoding(pwd string) (string,error) {
    	pwdByte, err := base64.StdEncoding.DecodeString(pwd)
    	if err != nil {
    		return pwd, err
    	}
    	block, errBlock := des.NewTripleDESCipher(tdesKey) // 和des的区别
    	if errBlock != nil {
    		return pwd, errBlock
    	}
    	dst := make([]byte, len(pwdByte))
    	block.Decrypt(dst, pwdByte)
    	// 填充的要去掉
    	dst, _ = UnPadPwd(dst)
    	return string(dst), nil
    }
    

    2. 非对称加密算法

    2.1 特点

    • 加密和解密的密钥不同,有两个密钥(公钥和私钥)

    • 公钥:可以公开的密钥;公钥加密,私钥解密

    • 私钥:私密的密钥;私钥加密,公钥解密

    • 私密单方向保证,只要有一方不泄露就没问题

    2.2 优缺点

    • 优点:安全性相对对称加密高

    • 缺点:加密效率低,适合小数据加密

    2.3 go语言实现非对称加密算法

    消息发送方利用对方的公钥进行加密,消息接受方收到密文时使用自己的私钥进行解密

    对哪一方更重要,哪一方就拿私钥

    注意:

    公钥和密钥生成的时候要有一种关联,要把密钥和公钥保存起来。

    2.3.1 RSA

    package main
    
    import (
    	"crypto/rand"
    	"crypto/rsa"
    	"crypto/x509"
    	"encoding/pem"
    	"fmt"
    	"os"
    )
    
    // 保存生成的公钥和密钥
    func SaveRsaKey(bits int) error {
    
    	privateKey,err := rsa.GenerateKey(rand.Reader,bits)
    	if err != nil {
    		fmt.Println(err)
    		return err
    	}
    	publicKey := privateKey.PublicKey
    
    	// 使用x509标准对私钥进行编码,AsN.1编码字符串
    	x509Privete := x509.MarshalPKCS1PrivateKey(privateKey)
    	// 使用x509标准对公钥进行编码,AsN.1编码字符串
    	x509Public := x509.MarshalPKCS1PublicKey(&publicKey)
    
    	// 对私钥封装block 结构数据
    	blockPrivate := pem.Block{Type: "private key",Bytes: x509Privete}
    	// 对公钥封装block 结构数据
    	blockPublic := pem.Block{Type: "public key",Bytes: x509Public}
    
    	// 创建存放私钥的文件
    	privateFile, errPri := os.Create("privateKey.pem")
    	if errPri != nil {
    		return errPri
    	}
    	defer privateFile.Close()
    	pem.Encode(privateFile,&blockPrivate)
    
    	// 创建存放公钥的文件
    	publicFile, errPub := os.Create("publicKey.pem")
    	if errPub != nil {
    		return errPub
    	}
    	defer publicFile.Close()
    	pem.Encode(publicFile,&blockPublic)
    
    
    	return nil
    
    }
    
    // 加密
    func RsaEncoding(src , filePath string)  ([]byte,error){
    
    	srcByte := []byte(src)
    
    	// 打开文件
    	file,err := os.Open(filePath)
    	if err != nil {
    		return srcByte,err
    	}
    
    	// 获取文件信息
    	fileInfo, errInfo := file.Stat()
    	if errInfo != nil {
    		return srcByte, errInfo
    	}
    	// 读取文件内容
    	keyBytes := make([]byte, fileInfo.Size())
    	// 读取内容到容器里面
    	file.Read(keyBytes)
    
    	// pem解码
    	block,_ := pem.Decode(keyBytes)
    
    	// x509解码
    	publicKey , errPb := x509.ParsePKCS1PublicKey(block.Bytes)
    	if errPb != nil {
    		return srcByte, errPb
    	}
    
    	// 使用公钥对明文进行加密
    
    	retByte, errRet := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader,publicKey, srcByte)
    	if errRet != nil {
    		return srcByte, errRet
    	}
    
    	return retByte,nil
    
    
    }
    
    // 解密
    func RsaDecoding(srcByte []byte,filePath string) ([]byte,error) {
    	// 打开文件
    	file,err := os.Open(filePath)
    	if err != nil {
    		return srcByte,err
    	}
    	// 获取文件信息
    	fileInfo,errInfo := file.Stat()
    	if errInfo != nil {
    		return srcByte,errInfo
    	}
    	// 读取文件内容
    	keyBytes := make([]byte,fileInfo.Size())
    	// 读取内容到容器里面
    	_, _ = file.Read(keyBytes)
    	// pem解码
    	block,_ := pem.Decode(keyBytes)
    	// x509解码
    	privateKey ,errPb := x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)
    	if errPb != nil {
    		return keyBytes,errPb
    	}
    	// 进行解密
    	retByte, errRet := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader,privateKey,srcByte)
    	if errRet != nil {
    		return srcByte,errRet
    	}
    	return retByte,nil
    }
    
    func main() {
    	//err := SaveRsaKey(2048)
    	//if err != nil {
    	//	fmt.Println("KeyErr",err)
    	//}
    	msg, err := RsaEncoding("FanOne","publicKey.pem")
    	fmt.Println("msg",msg)
    	if err != nil {
    		fmt.Println("err1",err)
    	}
    	msg2,err := RsaDecoding(msg,"privateKey.pem")
    	if err != nil {
    		fmt.Println("err",err)
    	}
    	fmt.Println("msg2",string(msg2))
    }
    

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    2019-02-14 23:12:03
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    2020-03-13 18:36:39
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    DES全称为Data Encryption Standard,即数据加密标准,是一种使用密钥加密的块算法,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),并授权在非密级政府通信中使用,随后该算法在国际上广泛流传开来。需要注意的是,在某些文献中,作为算法的DES称为数据加密算法(Data Encryption Algorithm,DEA),已与作为标准的DES区分开来。

    DES算法入口参数

    DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为7个字节共56位,是DES算法的工作密钥;Data为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。

    DES基本原则

    DES设计中使用了分组密码设计的两个原则:混淆(confusion)和扩散(diffusion),其目的是抗击敌手对密码系统的统计分析。混淆是使密文的统计特性与密钥的取值之间的关系尽可能复杂化,以使密钥和明文以及密文之间的依赖性对密码分析者来说是无法利用的。扩散的作用就是将每一位明文的影响尽可能迅速地作用到较多的输出密文位中,以便在大量的密文中消除明文的统计结构,并且使每一位密钥的影响尽可能迅速地扩展到较多的密文位中,以防对密钥进行逐段破译。

    算法步骤

    DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位(实际用到了56位,第8、

    DES算法流程

    DES算法流程

    16、24、32、40、48、56、64位是校验位, 使得每个密钥都有奇数个1),其算法主要分为两步:

    1)初始置换

    其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,其置换规则为将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位……依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分,L0是输出的左32位,R0是右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3……D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50……D8;R0=D57D49……D7。

    其置换规则见下表:

    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,

    2)逆置换

    经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,逆置换正好是初始置换的逆运算,由此即得到密文输出。

    此算法是对称加密算法体系中的代表,在计算机网络系统中广泛使用。

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