网络信息安全实验报告.doc

《网络信息安全》实验报告
【实验题目】：
数据加密标准DES算法的实现
【实验环境】：
Java/eclipse/Windows7
【预备内容】：
实验原理：
第一阶段：64位明文进行初始置换IP（initial permut《网络信息安全》实验报告
【实验题目】：
数据加密标准DES算法的实现
【实验环境】：
Java/eclipse/Windows7
【预备内容】：
实验原理：
第一阶段：64位明文进行初始置换IP（initial permutation）
第二阶段：在密钥控制下16轮迭代
第三阶段：交换左右32比特
第四阶段：初识逆置换
详细如下：
第一阶段：置换规则如下矩阵，即将输入的第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：设置换前的输入值為D1D2D3......D64，则经过初始置换后的结果為：L0=D550...D8；R0=D57D49...D7。
第二阶段：
第一部分：变换密钥
取得64位的密钥，每个第8位作为奇偶校验位，舍弃64位密钥中的奇偶校验位，根据下表PC-1进行密钥变换得到56位的密钥。将变换后的密钥分为两个部分，开始的28位称为C0，最后的28位成为D0。
然后同时将C0、D0循环左移1位形成C1、D1。
C1D1经过PC-2从56位中选出48位输出，即为K1。
循环左移LSi（i=1,2,……
,16）分别是： 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1
C1、D1分别循环左移LS2位，再合并，
经过PC-2，生成子密钥K2。
依次类推直至K16形成。
第二部分：加密数据
将32位的RI-1按下表（E）扩展为48位的EI-1
：
异或Ei-1和K
i，即E[i-1] XOR K[i]，将异或后的结果分为8个6位长的部分，第1位到第6位称为B1，第7位到第12位称为B2，依此类推，第43位到第48位称为B8。
接着按Sj表对应变换所有的Bj(j=1,2,……,8)，将Bj的第1位和第6位组合为一个2位长度的变量m作为在Sj中的行号、将Bj的第2位到第5位组合，作为一个4位长度的变量n作为在S[J]中的列号。用Sjmn来取代Bj。对每个盒，6比特输入中的第1和第6比特组成的二进制数确定行，中间4位二进制数用来确定列。其中相应行、列位置的十进制数的4位二进制数表示作为输出。例如的输入为101001，则行数和列数的二进制表示分别是11和0100，即第3行和第4列，其中的第3行和第4列的十进制数为3，用4位二进制数表示为0011，所以的输出为0011。将S算法运算后的B1~B8组合为新的32位通过P变换得到P，经过P变换后输出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)：
S算法后B1~B8（32位）
16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25
P（32位）
S[1]
14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7
0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8
4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0
15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
S[2]
15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10
3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5
0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15
13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9
S[3]
10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8
13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1
13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7
1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12
S[4]
7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15
13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2