安徽理工大学：《现代密码学 Modern Cryptography》课程教学资源（实验设计）DES加密、解密算法过程演示系统的实现

任务描述 (1)DES在进行16轮循环前需要做的工作，如将输入明 文进行P置换； (2)DS的16轮循环过程中的密钥生成算法，通过对输 入密钥的结果进行不断变化而重新产生16个新的密钥的 过程； (3)DES的16轮循环加密过程的加密函数，它是通过基 本逻辑运算和$盒与P盒来完成的； (4)16轮循环加密加密结束后需要进行的收尾工作， 如进行P的逆置换。 ·(5)整个算法设计的核心是有两个：一是各种字符与 数字之间的转换：，二是韭常重要的核心：整个算法都 始终围绕着对二进制薮组的疗乱写重组进行着变花。 (6)弱密钥演示

任务描述  （1）DES在进行16轮循环前需要做的工作，如将输入明 文进行IP置换；  （2）DES的16轮循环过程中的密钥生成算法，通过对输 入密钥的结果进行不断变化而重新产生16个新的密钥的 过程；  （3）DES的16轮循环加密过程的加密函数，它是通过基 本逻辑运算和S盒与P盒来完成的；  （4）16轮循环加密加密结束后需要进行的收尾工作， 如进行IP的逆置换。  （5）整个算法设计的核心是有两个：一是各种字符与 数字之间的转换；二是非常重要的核心，整个算法都 始终围绕着对二进制数组的打乱与重组进行着变化。  （6）弱密钥演示

任务描述 (7)DES互补性证明算法设计 ●输入明文m; ●随机产生密钥k: ●根据之前的算法设计对输入的信息用密钥做加密； ●得到密文c1; ●对明文m求补，得到m ●对密钥k求补，得到 ●根据之前的算法设计对明文m用做DS加密，得到 c2; ●判断c1与c2是否互补，如果互补则可证明DES的互 补性

任务描述  （7） DES互补性证明算法设计 ⚫输入明文m； ⚫随机产生密钥k； ⚫根据之前的算法设计对输入的信息用密钥做加密； ⚫得到密文c_1； ⚫对明文m求补，得到 ⚫对密钥k求补,得到 ⚫根据之前的算法设计对明文 用 做DES 加密，得到 c_2； ⚫判断c_1与c_2是否互补，如果互补则可证明DES的互 补性。 −m −k − m − k

加密算法演示 请输入明文 注意： 明文输入只允许输入：az、A~Z、0~9 abcdefgh123456 随机产生56bit秘钥 注意： :秘钥只会产生：az、A~Z、0~g 随机产生的密钥是：81zQvh 您输入的第1组64b1t明文是：abcdetgh 明文转换为二进制为： 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 您输入的秘钥是：81 zHQvh 密钥转换为二进制为： 0 1 1 0 0 0 y 1 0 1 0 0 1 1 1 0 2 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 y 1 0 0 请输入1或2(1表示DEs系统继续演示，2表示DzS系统演示终止)

加密算法演示

加密算法演示 请输入明文 注意： .请以八个字符为一组输入，组与组之间用·，·隔开 2.明文输入只允许输入：az、A~z、0~9 adfgdfad 请输入56b1t秘钥 注意： :秘钥输入只允许输入：a~z、A~2、0~g adfafdfsdf 您输入的第1组64bit明文是：adfsdfad 明文转换为二进制为： 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 6 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 10010 0 1 0 100 0 您输入的秘钥是：3 dfafdfs3df 您输入秘钥不符合规范，即将退出系统.·

加密算法演示

加密算法演示 IP置换 1 1 1 1 1 000 0 0 0 0 0 1 10 0 0 1 0 0 0 0 0010 110 1 101 1 0 00 10 0 10 1 0 1 可得o 1 1 00 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 7 0 1 请输入1或2(1表示Dzs系统继续演示，2表示DEs系统演示终止)

加密算法演示

加密算法演示 第一轮加密 E(R0)+1= 可得RO 0 0 1 0 0 0 1 10 10 101 010 010 0 0101 0101 010 0 0 E(R0)■ 0111010 111 0 0 0 0 0 2 10101 0110111 0110110 0100111 00 1 0 001100070110110 111 1 s盒输入= 1 10 1 0 0 0 01110000 1 01110 1 00o 0 0 0 1 。0 10 0 0 0 1 1 1 11 : 11001001 01000011 0 0 C 0011111 0 f(R0,K1)= 0 1 1 0 0 010 1 0 0 111 11 10 00 1 10 1 0 0 0 1 11 1 0 0 请输入1或2（1表示DEs系统继续演示，2表示DEs系统演示终止)

加密算法演示

加密算法演示 请输入密文 注意： R16= 密文输入只允许输入：az、A~z、0~g 0 0 0 0 abcdef13 1 0 0 0 0 0 0 0 随机产生56bit秘钥 1 1 1 0 注意： L16= :秘钥只会产生：a~z、A-2、0~9 0 随机产生的密钥是：z4kD29Q 1 0 0 0 0 您输入的第1组64b1t密文是：abcdef13 1 0 0 2 密文转换为二进制为： 1 0 1 y 1 0 1 1 0 0 0 第1组明文我们得到的密文是： 1 0 0 1 0 11001011 10001101 10110010 11011111 1 1 0 0 0 1 1 10001011 01000111 10111101 01011111 0 1 1 0 0 0 0 第1组明文解码后，结果为： 1 1 0 0 2?22?G? 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 您输入的秘钥是：z4kD29Q 密钥转换为二进制为： 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 10 0 1 0 0 010 1 0 0 1 1 0 0101 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 请输入1或2(1表示DEs系统继续演示，2表示DE3系统演示终止)

加密算法演示

加密算法演示 进行IP逆置换： 0 0 1 2 1 1 1 R15= 1 1 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 010101 0 0 1 0 1 0 0 10 10 0 0 0 0 0 0 0 01 00 1 0 0 101 1 0 1 1 1 1 1 1 E(L15)= 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R1 6= 00 0 1 1 1 1 11 1 1 1 0 0 11 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 00 0 1 0 1 1 0 0 010 0 0 0 0 0 0 K16= 100 1 1 1 1 0 10 0 0 0 01 0 0 1 0 1 0 子密钥生成 1 0 0 0 31= 110 110 0 0 001100 11 0 0 00 11011011 10000101 1100 1 0 0 10 0 0 1 1 0 0 1 11 00 11 0 0 0 1 1 1 0 开始16轮解密 请输入1或2(1表示DEs系统继续演示，2表示DEs系统演示终止)

加密算法演示

弱密钥演示 弱密钥演示： 请输入你想演示的号： 1.若x为弱密钥，验证EK(EK(M))=4 2.若k为弱密钥，验证DK(DK(M))=M 我们得到的密文是： 3.弱密钥加密演示 01100001 01111011 00111010 00001100 4.弱密钥解密演示 11101000 11110000 01110001 00000000 5.退出系统 我们需要加密的明文是： 01100001 01111011 00111010 00001100 请选择你想要演示的弱密钥： 11101000 11110000 01110001 00000000 1.0101010101010101 我们用于加密的秘钥是： 2.1F1F1F 1F OEOE OE OE 00000001 00000001 00000001 00000001 3.E0 EO EO EO F1 F1 F1F1 00000001 00000001 00000001 00000001 4.FEFEFEFEFEFEFEFE 请输入1或2(1表示DEs系统继续演示，2表示DE5系统演示终止) 5.退出系统 我们需要加密的明文是： 00000001 00100011 01000101 01100111 10001001 10101011 11001101 11101111 我们用于加密的秘钥是： 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 请输入1或2(1表示DEs系统继续演示，2表示DEs系统演示终止) 我们得到的密文是： 00000001 00100011 01000101 01100111 10001001 10101011 11001101 11101111 验证得K(zKM)M正确 请输入1或2(1表示Dzs系统继续演示，2表示Dzs系统演示终止)

弱密钥演示

互补性证明过程 uuny Liy ivytuil t mvayiguvipav puvtnt 我们需要证明：c=K(m)->c补=K(m补) 假设我们需要加密的明文是： 我们得到的密文是： 01111010 00010111 11101100 10101011 00000001 00100011 01000101 01100111 11110000 11110101 01001011 11111010 10001001 10101011 11001101 11101111 假设我们的秘钥是： 验证可得正确 00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001 请输入1或2(1表示DEs系统继续演示，2表示DEs系统演示终止)

互补性证明过程