DES算法C++代码实现-密码学
来源：互联网 发布：revit软件视频教程 编辑：程序博客网 时间：2024/05/18 03:43
DES算法
#include <iostream>#include <cstdlib>#include <cstdio>#include <bitset>#include <cstring>using namespace std;int ss[8][4][16];//S盒void Init(int in[],int out[],int ip[],int l[],int r[],int e[], int k[],int kk[],int kcd[],int pc1[],int pc2[],int c[],int d[],int cc[],int dd[],int p[],int fp[],int fout[],int nip[]) //初始化{ for(int i=0; i<64; ++i) cin>>in[i];//加密明文 for(int i=0; i<64; ++i) cin>>ip[i];//初始置换IP for(int i=0; i<48; ++i) cin>>e[i];//轮函数置换E for(int i=0; i<64; ++i) cin>>k[i]; for(int i=0; i<56; ++i) cin>>pc1[i];//置换选择1 for(int i=0; i<48; ++i) cin>>pc2[i];//置换选择2 for(int i=0; i<32; ++i) cin>>p[i]; for(int i=0; i<64; ++i) cin>>nip[i]; for(int u=0; u<8; ++u)//S盒 for(int i=0; i<4; ++i) for(int j=0; j<16; ++j) cin>>ss[u][i][j];}void ShiftIP(int in[],int out[],int n,int ip[])//初始置换IP{ for(int i=0; i<n; ++i) out[i]=in[ip[i]-1]; cout<<"初始置换IP："; for(int i=0; i<64; ++i) cout<<out[i]; puts(""); puts("");}void SplitLR(int out[],int l[],int r[],int n)//分割成L0和R0{ for(int i=0; i<n/2; ++i) l[i]=out[i]; int j=0; for(int i=n/2; i<n; ++i) r[j++]=out[i];}void ShiftPC1(int k[],int pc1[],int kk[])//K置换选择1{ for(int i=0; i<56; ++i) kk[i]=k[pc1[i]-1];}void SplitCD(int kk[],int c[],int d[])//子密钥分割{ for(int i=0; i<28; ++i) c[i]=kk[i]; int j=0; for(int i=28; i<56; ++i) d[j++]=kk[i];}void LS(int pos,int c[],int d[],int cc[],int dd[])//循环左移pos个位置{ for(int i=0; i<28; ++i) cc[i]=c[(i+pos)%28]; for(int i=0; i<28; ++i) dd[i]=d[(i+pos)%28]; for(int i=0; i<28; ++i) c[i]=cc[i]; for(int i=0; i<28; ++i) d[i]=dd[i];}void ShiftPC2(int k[],int pc2[],int kk[])//K置换选择2{ for(int i=0; i<48; ++i) kk[i]=k[pc2[i]-1];}void Wheetemp(int r[],int e[],int r1[])//1.轮函数置换{ for(int i=0; i<48; ++i) r1[i]=r[e[i]-1]; cout<<"E(R)："; for(int i=0; i<48; ++i) cout<<r1[i]; puts("");}void SBox(int r1[],int fp[])//S盒{ int s[6],j=0,si=0,cp=0; memset(s,0,sizeof(s)); for(int i=0; i<48; ++i) { s[j++]=r1[i]; if((i!=0&&(i+1)%6==0)||i==47)//每6个为一组 { j=0; int row=s[0]*2+s[5]; int col=s[1]*8+s[2]*4+s[3]*2+s[4]; //cout<<"ss["<<si<<"]["<<row<<"]["<<col<<"]="<<ss[si][row][col]<<endl; bitset<4>s(ss[si][row][col]);//声明bitset，并指定要转换的数p和位数4 ++si; string c=s.to_string<char,char_traits<char>,allocator<char> >();//bitset转成二进制字符串 for(int u=0; u<c.size(); ++u) fp[cp++]=int(c[u])-'0'; } }}void Wheel2(int r1[],int kcd[],int fp[])//2.轮函数置换{ for(int i=0; i<48; ++i) r1[i]^=kcd[i];//异或运算 cout<<"^K1："; for(int i=0; i<48; ++i) cout<<r1[i]; puts(""); SBox(r1,fp); cout<<"S盒："; for(int i=0; i<32; ++i) cout<<fp[i]; puts("");}void Wheel3(int fp[],int fout[],int p[])//3.轮函数置换P运算{ for(int i=0; i<32; ++i) fout[i]=fp[p[i]-1]; cout<<"f(R[i-1],K[i])："; for(int i=0; i<32; ++i) cout<<fout[i]; puts("");}void f(int r[],int e[],int r1[],int kcd[],int fp[],int p[],int fout[])//轮函数置换{ Wheetemp(r,e,r1);//1.轮函数置换 Wheel2(r1,kcd,fp);//2.轮函数置换 Wheel3(fp,fout,p);//3.轮函数置换}void ShiftNIP(int nin[],int nout[],int n,int nip[])//逆初始置换IP^(-1){ for(int i=0; i<64; ++i) nout[i]=nin[nip[i]-1];}int main(){#ifdef ONLINE_JUDGE#else freopen("D:/x/read.txt","r",stdin); freopen("D:/x/out.txt","w",stdout);#endif int in[64],out[64];//明文、初始置换IP后 int ip[64];//初始置换IP int l[64/2],r[64/2];//置换输出数据分成两半 int e[48];//轮函数置换E int k[64],kk[56],kcd[48];//原密钥，置换选择1后，置换选择2后 int pc1[56],pc2[48];//置换选择1、2 int c[28],d[28];//子密钥置换选择1后分成两半 int cc[28],dd[28];//循环左移 int p[32],fp[32],fout[32];//置换P，S盒代换运算，置换P运算 int nip[64];//逆初始置换IP^(-1) Init(in,out,ip,l,r,e,k, kk, kcd, pc1, pc2, c, d, cc, dd, p, fp, fout, nip);//数组赋值初始化 ShiftIP(in,out,64,ip);//初始置换IP SplitLR(out,l,r,64);//分割成L0和R0 ShiftPC1(k,pc1,kk);//K置换选择1 SplitCD(kk,c,d);//子密钥分割 int temp[32],r1[48]; /******计算函数的16轮迭代******/ for(int i=1; i<=16; ++i) { if(i==1||i==2||i==9||i==16)//循环左移一个位置 LS(1,c,d,cc,dd);//c和d数组循环左移1个位置后存入cc和dd数组 else //循环左移两个位置 LS(2,c,d,cc,dd);//循环左移2个位置 for(int j=0; j<28; ++j) kk[j]=cc[j]; int u=0; for(int j=28; j<56; ++j) kk[j]=dd[u++]; ShiftPC2(kk,pc2,kcd);//K置换选择2 cout<<"K["<<i<<"]："; for(int j=0; j<48; ++j) cout<<kcd[j]; puts(""); for(int j=0; j<32; ++j) temp[j]=r[j];//临时存储R[i-1] f(r,e,r1,kcd,fp,p,fout);//轮函数置换 for(int j=0; j<32; ++j) { fout[j]^=l[j];//f(R[0],K[1])^L[0] r[j]=fout[j];//R[i]=f(R[0],K[1])^L[0] } for(int j=0; j<32; ++j) l[j]=temp[j];//L[i]=R[i-1] cout<<"L["<<i<<"]："; for(int j=0; j<32; ++j) cout<<l[j]; puts(""); cout<<"R["<<i<<"]："; for(int j=0; j<32; ++j) cout<<r[j]; puts(""); puts(""); } /**************************/ int nin[64],nout[64];//逆初始置换前后 for(int i=0; i<32; ++i) nin[i]=r[i]; int j=32; for(int i=0; i<32; ++i) nin[j++]=l[i]; ShiftNIP(nin,nout,64,nip);//逆初始置换IP^(-1) cout<<"明文："; for(int i=0; i<64; ++i) cout<<in[i]; puts(""); cout<<"加密："; for(int i=0; i<64; ++i) cout<<nout[i]; puts(""); return 0;}
输入：
//加密明文0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 10 1 0 0 0 1 0 10 1 1 0 0 1 1 11 0 0 0 1 0 0 11 0 1 0 1 0 1 11 1 0 0 1 1 0 11 1 1 0 1 1 1 1//初始置换IP58 50 42 34 26 18 10 260 52 44 36 28 20 12 462 54 46 38 30 22 14 664 56 48 40 32 24 16 857 49 41 33 25 17 9 159 51 43 35 27 19 11 361 53 45 37 29 21 13 563 55 47 39 31 23 15 7//轮函数置换E32 1 2 3 4 5 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32 1//K00 0 0 1 0 0 1 10 0 1 1 0 1 0 00 1 0 1 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 11 0 0 1 1 0 1 11 0 1 1 1 1 0 01 1 0 1 1 1 1 11 1 1 1 0 0 0 1//置换选择157 49 41 33 25 17 91 58 50 42 34 26 1810 2 59 51 43 35 2719 11 3 60 52 44 3663 55 47 39 31 23 157 62 54 46 38 30 2214 6 61 53 45 37 2921 13 5 28 20 12 4//置换选择214 17 11 24 1 53 28 15 6 21 1023 19 12 4 26 816 7 27 20 13 241 52 31 37 47 5530 40 51 45 33 4844 49 39 56 34 5346 42 50 36 29 32//置换P16 7 20 2129 12 28 171 15 23 265 18 31 102 8 24 1432 27 3 919 13 30 622 11 4 25//逆初始置换IP^(-1)40 8 48 16 56 24 64 3239 7 47 15 55 23 63 3138 6 46 14 54 22 62 3037 5 45 13 53 21 61 2936 4 44 12 52 20 60 2835 3 43 11 51 19 59 2734 2 42 10 50 18 58 2633 1 41 9 49 17 57 25/**S盒***/14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 70 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 84 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 015 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 1315 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 103 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 50 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 1513 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 910 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 813 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 113 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 71 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 127 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 1513 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 910 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 43 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 142 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 914 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 64 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 1411 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 312 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 1110 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 89 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 64 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 134 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 113 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 61 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 26 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 1213 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 71 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 27 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 82 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11
输出：
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