信安实验

信安实验

实验目录

• • • DES加密
    • 秘钥的计算
    • 初始转换
    • 扩展置换
    • S盒替换
    • P盒置换

DES加密

明文M=(0123456789ABCDEF)16=(00000001 00100011 01000101 01100111 10001001 10101011 11001101 11101111)2
密钥K=（133457799BBCDFF1）16=(00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001)2

秘钥的计算

K=00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001

压缩置换1：

00010011 8
00110100 16
01010111 24
01111001 32
10011011 40
10111100 48
11011111 56
11110001 64

按照表格选出上述数字

1111000
0110011
0010101
0101111
0101010
1011001
1001111
0001111

得到

K0=11110000110011001010101011110101010101100110011110001111

拆分

C0=1111000011001100101010101111
D0=0101010101100110011110001111

第一轮，左移1位

C1=1110000110011001010101011111
D1=1010101011001100111100011110

合并得到新的子秘钥

C1D1=11100001100110010101010111111010101011001100111100011110

压缩置换2：

1110000  7    
1100110  14
0101010  21
1011111  28
1010101  35
0110011  42
0011110  49
0011110  56

根据压缩置换2表得到K1：

000110
110000
001011
101111
111111
000111
000001
110010

得到

K1(48)= 00011011 00000010 11101111 11111100 01110000 01110010

初始转换

M=00000001 00100011 01000101 01100111 10001001 10101011 11001101 11101111

00000001 
00100011 
01000101 
01100111 
10001001 
10101011 
11001101 
11101111

根据初始置换表转换：

00000001 8
00100011 16
01000101 24
01100111 32
10001001 40
10101011 48
11001101 56
11101111 64

置换得到：

11001100
00000000
11001100
11111111
11110000
10101010
11110000
10101010

M=11001100 00000000 11001100 11111111 11110000 10101010 11110000 10101010

分为左右两部分

L0=11001100 00000000 11001100 11111111
R0=11110000 10101010 11110000 10101010

扩展置换

R0=11110000 10101010 11110000 10101010

分组

1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010

拓展置换得到

011110 100001 010101 010101 011110 100001 010101 010101

得到

E(R0)48=01111010 00010101 01010101 01111010 00010101 01010101

R048=E(R0)异或K1

K1(48)= 00011011 00000010 11101111 11111100 01110000 01110010  

得到

R0(48)=01100001 00010111 10111010 10000110 01100101 00100111

S盒替换

将R0分组

011000
010001
011110
111010
100001
100110
010100
100111

扩展位二进制转十进制，原位二进制转为十进制，对应表格中数字转为二进制

组	列	值
S1: 00=0	1100=12	5=0101
S2:01=1	1000=8	12=1100

组	列	值
S3：00=0	1111=15	8=1000
S4：10=2	1101=13	2=0010

组	列	值
S5：11=3	0000=0	11=1011
S6：10=2	0011=3	5=0101

组	列	值
S7：00=0	1010=10	9=1001
S8：11=3	0011=3	7=0111

最终

S1(011000)=0101, S2(010001)=1100, S3(011110)=1000, S4(111010)=0010 S5(100001)=1011, S6(100110)=0101, S7(010100)=1001, S8(100111)=0111

P盒置换

分组

0101  4
1100  8
1000  12
0010  16
1011  20
0101  24
1001  28
0111  32

根据P盒置换表转换得到：

0010
0011
0100
1010
1010
1001
1011
1011

F= 00100011 01001010 10101001 10111011

L0=11001100 00000000 11001100 11111111

R1=L0^F=11101111 01001010 01100101 01000100

L1=R0=11110000 10101010 11110000 10101010

经过第一轮加密后

M1=11101111 01001010 01100101 01000100 11110000 10101010 11110000 10101010

即
M1=(EF4A6544F0AAF0AA)16