DES实验报告

DES加密算法的简单实现实验报告一、实验目的本实验的主要目的是对DES加密算法进行简单的实现，并通过实际运行案例来验证算法的正确性和可靠性。

通过该实验可以让学生进一步了解DES算法的工作原理和加密过程，并培养学生对算法实现和数据处理的能力。

二、实验原理DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）是一种对称密钥加密算法，它是美国联邦政府采用的一种加密标准。

DES算法使用了一个共享的对称密钥（也称为密钥），用于加密和解密数据。

它采用了分组密码的方式，在进行加密和解密操作时，需要将数据分成固定长度的数据块，并使用密钥对数据进行加密和解密。

DES算法主要由四个步骤组成：初始置换（Initial Permutation），轮函数（Round Function），轮置换（Round Permutation）和最终置换（Final Permutation）。

其中初始置换和最终置换是固定的置换过程，用于改变数据的顺序和排列方式。

轮函数是DES算法的核心部分，它使用了密钥和数据块作为输入，并生成一个与数据块长度相同的输出结果。

轮置换将轮函数的输出结果与前一轮的结果进行异或操作，从而改变数据的排列方式。

通过多轮的迭代运算，DES算法可以通过一个给定的密钥对数据进行高强度的加密和解密操作。

三、实验步骤2.初始置换：将输入数据按照一定的规则重新排列，生成一个新的数据块。

初始置换的规则通过查表的方式给出，我们可以根据规则生成初始置换的代码。

3.轮函数：轮函数是DES算法的核心部分，它使用轮密钥和数据块作为输入，并生成一个与数据块长度相同的输出结果。

在实际的算法设计和实现中，可以使用混合逻辑电路等方式来实现轮函数。

4.轮置换：轮置换将轮函数的输出结果与前一轮的结果进行异或操作，从而改变数据的排列方式。

轮置换的规则也可以通过查表的方式给出。

5.最终置换：最终置换与初始置换类似，将最后一轮的结果重新排列，生成最终的加密结果。

des算法实验报告DES算法实验报告一、引言数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）是一种对称密钥加密算法，由IBM公司于1975年研发并被美国国家标准局（NBS）采纳为联邦信息处理标准（FIPS）。

二、算法原理DES算法采用了分组密码的方式，将明文数据划分为固定长度的数据块（64位），并通过密钥进行加密和解密操作。

其核心是Feistel结构，每轮加密操作包括置换和替代两个步骤。

1. 置换步骤DES算法的初始置换（IP）和逆初始置换（IP-1）通过一系列的位重排操作，将输入的64位明文数据打乱，以增加加密的强度。

2. 替代步骤DES算法中使用了8个S盒（Substitution Box），每个S盒接受6位输入，并输出4位结果。

S盒的作用是将输入的6位数据映射为4位输出，通过这种非线性的映射关系，增加了算法的安全性。

3. 轮函数DES算法的加密过程包含16轮迭代，每轮迭代中都会对数据进行一系列的位重排和替代操作。

其中，轮函数是DES算法的核心部分，它通过使用子密钥对数据进行异或操作，并通过S盒替代和P盒置换操作，产生新的数据块。

三、实验步骤为了更好地理解DES算法的加密过程，我们进行了以下实验步骤：1. 输入明文和密钥我们选择了一个64位的明文数据块和一个56位的密钥作为输入。

明文数据块经过初始置换（IP）后，得到L0和R0两个32位的数据块。

2. 生成子密钥通过对密钥进行置换和循环左移操作，生成16个48位的子密钥。

3. 迭代加密对明文数据块进行16轮的迭代加密，每轮加密包括以下步骤：a. 将R(i-1)作为输入，经过扩展置换（E-box），得到48位的扩展数据。

b. 将扩展数据和子密钥Ki进行异或操作，得到48位的异或结果。

c. 将异或结果分为8个6位的数据块，分别经过8个S盒替代操作，得到32位的S盒替代结果。

d. 将S盒替代结果经过P盒置换，得到32位的轮函数输出。

实验一：DES加密解密实验1.基本原理DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被成为美国数据加密标准，是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。

明文按64位进行分组, 密钥长64位，密钥事实上是56位参与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的加密方法。

置换规则表其功能是把输入的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,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：设置换前的输入值为D1D2D3......D64，则经过初始置换后的结果为：L0=D58D50...D8；R0=D57D49 (7)经过16次迭代运算后。

得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换，即得到密文输出。

逆置换正好是初始置换的逆运算。

例如，第1位经过初始置换后，处于第40位，而通过逆置换，又将第40位换回到第1位，其逆置换规则如下表所示：40,8,48,16,56,24,64,32,39,7,47,15,55,23,63,31,38,6,46,14,54,22,62,30,37,5,45,13,53,21,61,29,36,4,44,12,52,20,60,28,35,3,43,11,51,19,59,27,34,2,42,10,50,18,58 26,33,1,41, 9,49,17,57,25,放大换位表32, 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,单纯换位表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,功能表在f(Ri,Ki)算法描述图中，S1,S2...S8为选择函数，其功能是把48bit数据变为32bit数据。

一、实验背景随着信息技术的飞速发展，信息安全问题日益突出。

密码学作为保障信息安全的核心技术，在数据加密、身份认证、数字签名等领域发挥着重要作用。

为了加深对密码学原理的理解，提高实际应用能力，我们开展了本次密码学案例实验。

二、实验目的1. 掌握DES加密算法的基本原理和操作步骤。

2. 熟悉RSA加密算法的原理和应用。

3. 学习数字签名技术的应用。

4. 培养动手实践能力，提高解决实际问题的能力。

三、实验内容1. DES加密算法（1）实验目的：了解DES加密算法的基本原理，掌握DES加密和解密过程。

（2）实验内容：① 设计一个简单的DES加密程序，实现明文到密文的转换。

② 设计一个简单的DES解密程序，实现密文到明文的转换。

（3）实验步骤：① 编写DES加密程序，输入明文和密钥，输出密文。

② 编写DES解密程序，输入密文和密钥，输出明文。

2. RSA加密算法（1）实验目的：了解RSA加密算法的基本原理，掌握RSA加密和解密过程。

（2）实验内容：① 设计一个简单的RSA加密程序，实现明文到密文的转换。

② 设计一个简单的RSA解密程序，实现密文到明文的转换。

（3）实验步骤：① 编写RSA加密程序，输入明文和密钥对，输出密文。

② 编写RSA解密程序，输入密文和私钥，输出明文。

3. 数字签名技术（1）实验目的：了解数字签名技术的基本原理，掌握数字签名的生成和验证过程。

（2）实验内容：① 设计一个简单的数字签名程序，实现签名生成和验证。

（3）实验步骤：① 编写数字签名程序，输入明文、私钥和签名算法，输出签名。

② 编写数字签名验证程序，输入明文、公钥和签名，验证签名是否正确。

四、实验结果与分析1. DES加密算法实验结果通过编写DES加密和解密程序，成功实现了明文到密文和密文到明文的转换。

实验结果表明，DES加密算法在保证数据安全的同时，具有较高的效率。

2. RSA加密算法实验结果通过编写RSA加密和解密程序，成功实现了明文到密文和密文到明文的转换。

DES加密算法实验报告1. 引言DES（Data Encryption Standard）是一种对称密码算法，于1977年被美国联邦信息处理标准（FIPS）确定为联邦标准。

DES加密算法采用分组密码的思想，将明文按照64位分为一组，经过一系列的置换、替代和迭代操作，最终输出加密后的密文。

本实验旨在通过对DES加密算法的实际操作，深入理解DES的工作原理和加密过程。

2. 实验步骤2.1. 密钥生成DES加密算法的核心在于密钥的生成。

密钥生成过程如下：1.将64位的初始密钥根据置换表进行置换，生成56位密钥。

2.将56位密钥分为两个28位的子密钥。

3.对两个子密钥进行循环左移操作，得到循环左移后的子密钥。

4.将两个循环左移后的子密钥合并，并根据压缩置换表生成48位的轮密钥。

2.2. 加密过程加密过程如下：1.将64位的明文按照初始置换表进行置换，得到置换后的明文。

2.将置换后的明文分为左右两部分L0和R0，每部分32位。

3.进行16轮迭代操作，每轮操作包括以下步骤：–将R(i-1)作为输入，经过扩展置换表扩展为48位。

–将扩展后的48位数据与轮密钥Ki进行异或操作。

–将异或结果按照S盒进行替代操作，得到替代后的32位数据。

–对替代后的32位数据进行置换，得到置换后的32位数据。

–将置换后的32位数据与L(i-1)进行异或操作，得到Ri。

–将R(i-1)赋值给L(i)。

4.将最后一轮迭代后得到的数据合并为64位数据。

5.对合并后的64位数据进行逆置换，得到加密后的64位密文。

3. 实验结果对于给定的明文和密钥，进行DES加密实验，得到加密后的密文如下：明文：0x0123456789ABCDEF 密钥：0x133457799BBCDFF1密文：0x85E813540F0AB4054. 结论本实验通过对DES加密算法的实际操作，深入理解了DES加密算法的工作原理和加密过程。

DES加密算法通过对明文的置换、替代和迭代操作，混淆了明文的结构，使得密文的产生与密钥相关。

des 加密算法实验报告DES加密算法实验报告一、引言数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）是一种对称加密算法，由IBM公司于1975年研发并被美国联邦政府采用为标准加密算法。

DES算法具有高效、可靠、安全等特点，被广泛应用于信息安全领域。

本实验旨在通过对DES算法的实验研究，深入了解其原理、性能和应用。

二、DES算法原理DES算法采用对称密钥加密，即加密和解密使用相同的密钥。

其核心是Feistel结构，将明文分成左右两部分，经过16轮迭代加密后得到密文。

每一轮加密中，右半部分作为下一轮的左半部分，而左半部分则通过函数f和密钥进行变换。

DES算法中使用了置换、代换和异或等运算，以保证加密的安全性。

三、DES算法实验过程1. 密钥生成在DES算法中，密钥长度为64位，但实际上只有56位用于加密，8位用于奇偶校验。

实验中，我们随机生成一个64位的二进制密钥，并通过奇偶校验生成最终的56位密钥。

2. 初始置换明文经过初始置换IP，将明文的每一位按照特定规则重新排列，得到初始置换后的明文。

3. 迭代加密经过初始置换后的明文分为左右两部分，每轮加密中，右半部分作为下一轮的左半部分，而左半部分则通过函数f和子密钥进行变换。

函数f包括扩展置换、S盒代换、P盒置换和异或运算等步骤，最后与右半部分进行异或运算得到新的右半部分。

4. 逆初始置换经过16轮迭代加密后，得到的密文再经过逆初始置换，将密文的每一位按照特定规则重新排列，得到最终的加密结果。

四、DES算法性能评估1. 安全性DES算法的密钥长度较短，易受到暴力破解等攻击手段的威胁。

为了提高安全性，可以采用Triple-DES等加强版算法。

2. 效率DES算法的加密速度较快，适用于对大量数据进行加密。

但随着计算机计算能力的提高，DES算法的加密强度逐渐降低，需要采用更加安全的加密算法。

3. 应用领域DES算法在金融、电子商务、网络通信等领域得到广泛应用。

DES文件加密实验报告一、DES算法简介DES是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写。

它是由IBM公司研制的一种加密算法，美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准，二十年来，它一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。

DES是一个分组加密算法，他以64位为分组对数据加密。

同时DES也是一个对称算法：加密和解密用的是同一个算法。

它的密匙长度是56位（因为每个第8 位都用作奇偶校验），密匙可以是任意的56位的数，而且可以任意时候改变。

其中有极少量的数被认为是弱密匙，但是很容易避开他们。

所以保密性依赖于密钥。

二、用C#实现DES文件加密指定文件，输入密钥来加密和解密数据。

DESCryptoServiceProvider基于对称加密算法。

Symmetricencryption 需要一个密钥和一个初始化向量(IV) 加密请。

要解密的数据，必须具有相同的密钥和IV。

使用的加密提供程序来获取encryptingobject (CreateEncryptor) 创建CryptoStream类的一个实例，现有输出文件流对象的构造函数的一部分。

要解密文件，执行以下步骤：创建一个方法，并命名该按钮DecryptFile.解密过程是类似于theencryption 进程，但是，DecryptFile过程从EncryptFile过程的两个主要区别。

而不是CreateEncryptor使用CreateDecryptor来创建CryptoStream对象，用于指定如何使用该对象。

解密的文本写入目标文件，CryptoStream对象是现在而不是目标流的来源。

三、运行环境可将DES文件加解密软件的可执行.exe文件直接在xp,win7等系统上运行。

四、实验结果1、开始界面2、打开要加密文件、输入密钥3、加密4、打开要解密文件、输入密钥5、解密五、主要算法代码public static void EncryptFile(string sInputFilename, string sOutputFilename, string sKey){FileStream fsInput = new FileStream(sInputFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read);FileStream fsEncrypted = new FileStream(sOutputFilename, FileMode.Create, FileAccess.Write);DESCryptoServiceProvider DES = new DESCryptoServiceProvider();DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);DES.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);ICryptoTransform desencrypt = DES.CreateEncryptor();CryptoStream cryptostream = new CryptoStream(fsEncrypted, desencrypt, CryptoStreamMode.Write);byte[] bytearrayinput = new byte[fsInput.Length];fsInput.Read(bytearrayinput, 0, bytearrayinput.Length);cryptostream.Write(bytearrayinput, 0, bytearrayinput.Length);cryptostream.Close();fsInput.Close();fsEncrypted.Close();}public static void DecryptFile(string sInputFilename, string sOutputFilename, string sKey){try{DESCryptoServiceProvider DES = new DESCryptoServiceProvider();DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);DES.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);FileStream fsread = new FileStream(sInputFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read);ICryptoTransform desdecrypt = DES.CreateDecryptor();CryptoStream cryptostreamDecr = new CryptoStream(fsread, desdecrypt, CryptoStreamMode.Read);StreamWriter fsDecrypted = new StreamWriter(sOutputFilename);fsDecrypted.Write(new StreamReader(cryptostreamDecr,Encoding.GetEncoding("GB2312")).ReadToEnd());fsDecrypted.Flush();fsDecrypted.Close();}catch (Exception e){MessageBox.Show(e.Message);}}。

des算法实验报告DES算法实验报告引言：数据加密标准（Data Encryption Standard，简称DES）是一种对称密钥加密算法，由IBM公司在20世纪70年代初开发。

DES算法通过将明文分块加密，使用相同的密钥进行加密和解密操作，以保护数据的机密性和完整性。

本实验旨在深入了解DES算法的原理和应用，并通过实验验证其加密和解密的过程。

一、DES算法原理DES算法采用分组密码的方式，将明文分为64位的数据块，并使用56位的密钥进行加密。

其加密过程主要包括初始置换、16轮迭代和逆初始置换三个步骤。

1. 初始置换（Initial Permutation，IP）：初始置换通过将明文按照特定的置换表进行重排，得到一个新的数据块。

这一步骤主要是为了增加密文的随机性和混淆性。

2. 16轮迭代（16 Rounds）：DES算法通过16轮迭代的运算，对数据块进行加密操作。

每一轮迭代都包括四个步骤：扩展置换（Expansion Permutation，EP）、密钥混合（Key Mixing）、S盒替换（Substitution Boxes，S-Boxes）和P盒置换（Permutation，P）。

其中，S盒替换是DES算法的核心步骤，通过将输入的6位数据映射为4位输出，增加了加密的复杂性。

3. 逆初始置换（Inverse Initial Permutation，IP-1）：逆初始置换是初始置换的逆运算，将经过16轮迭代加密的数据块按照逆置换表进行重排，得到最终的密文。

二、实验步骤本实验使用Python编程语言实现了DES算法的加密和解密过程，并通过实验验证了算法的正确性。

1. 密钥生成：首先，根据用户输入的密钥，通过置换表将64位密钥压缩为56位，并生成16个子密钥。

每个子密钥都是48位的，用于16轮迭代中的密钥混合操作。

2. 加密过程：用户输入明文数据块，将明文按照初始置换表进行重排，得到初始数据块。

DES加密解密实验报告实验报告题目：DES加密解密实验一、实验目的1.了解DES加密算法的工作原理。

2. 学习使用Python编程语言实现DES加密算法。

3.掌握DES加密算法的应用方法。

二、实验原理DES（Data Encryption Standard）是一种用于加密的对称密钥算法，其密钥长度为64位，分为加密过程和解密过程。

1.加密过程(1)初始置换IP：将64位明文分成左右两部分，分别为L0和R0，进行初始置换IP操作。

(2)子密钥生成：按照规则生成16个子密钥，每个子密钥长度为48位。

(3)迭代加密：通过16轮迭代加密运算，得到最终的密文。

每轮迭代加密包括扩展置换、异或运算、S盒替代、P置换和交换操作。

(4)逆初始置换：将最终的密文分成左右两部分，进行逆初始置换操作，得到最终加密结果。

2.解密过程解密过程与加密过程类似，但是子密钥的使用顺序与加密过程相反。

三、实验材料与方法材料：电脑、Python编程环境、DES加密解密算法代码。

方法：1. 在Python编程环境中导入DES加密解密算法库。

2.输入明文和密钥。

3.调用DES加密函数，得到密文。

4.调用DES解密函数，得到解密结果。

5.输出密文和解密结果。

四、实验步骤1.导入DES加密解密算法库：```pythonfrom Crypto.Cipher import DES```2.输入明文和密钥：```pythonplaintext = "Hello World"key = "ThisIsKey"```3.创建DES加密对象：```pythoncipher = DES.new(key.encode(, DES.MODE_ECB) ```。

DES加密实验报告实验目的：1.了解DES加密算法的原理和流程；2.掌握DES加密算法的编程实现方法；3.探究不同密钥长度对DES加密效果的影响。

实验设备和材料：1.计算机；2. Python编程环境。

实验步骤：1.DES加密算法原理和流程：DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，采用分组密码体制，密钥长度为56位，数据块长度为64位。

DES加密算法的流程如下：a)初始置换（IP置换）：将明文分为左右两个32位的子块，并经过初始置换表IP进行置换；b)迭代加密：将初始置换结果分为左右两个子块，进行16轮迭代操作；c)轮函数：每轮迭代中，右子块与扩展置换表进行扩展置换，并与轮密钥进行异或运算，然后经过S盒替换、P置换和异或运算得到新的右子块；d)逆初始置换（IP逆置换）：将最后一轮的结果进行逆初始置换，得到密文。

2.DES加密算法编程实现：首先，导入`pycrypto`库并生成合适长度的密钥；其次，定义初始置换表IP，扩展置换表E，S盒置换表S1-S8，P置换表P，以及逆初始置换表IP_inverse；然后，定义`des_encrypt`函数实现DES加密算法的逻辑：a)根据IP置换表对输入明文进行初始置换；b)将初始置换结果分为左右两个子块；c)进行16轮迭代操作，每轮迭代中更新左右子块的值；d)对最后一轮迭代结果进行逆初始置换；e)返回加密后的密文。

3.探究不同密钥长度对DES加密效果的影响：初始化明文和密钥，调用`des_encrypt`函数进行加密，并输出加密结果；分别改变密钥长度为56位、64位、128位，再次进行加密操作，并输出加密结果；比较不同密钥长度下的加密结果，进行效果分析。

实验结果：使用DES加密算法对明文进行加密，得到相应的密文。

实验结论：1.DES加密算法可以对密文进行可靠保护，提高数据的安全性；2.较长的密钥长度有助于增强DES加密算法的安全性，但同时也会增加加密和解密的运算成本；3.在实际应用中，根据需求和实际情况，选择合适的密钥长度，平衡安全性和性能的需求。

DES分组密码实验报告一、DES算法的实现1．DES简介DES算法工作：如Mode为加密，则用Key 去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。

在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。

这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。

2. DES算法详述（1）DES加密标准DES是对二元数字分组加密的分组密码算法，分组长度为64比特。

每64位明文加密成64位密文，没有数据压缩和扩展，密钥长度为56比特，若输入64比特，则第8，16，24，32，40，48，56，64为奇偶校验位，所以，实际密钥只有56位。

DES算法完全公开，其保密性完全依赖密钥。

DES的加密过程可表示为：DES(m)= IP-1T16·T15…T2·T1·IP（m）.右图面是完全16轮DES算法框图：图1 完全16轮DES算法1 初始置换IP初始置换是将输入的64位明文分为8个数组，每一组包括8位，按1至64编号。

IP的置换规则如下表：2 IP-1是IP的逆置换由于第1位经过初始置换后，已处于第40位。

逆置换就是再将第40位换回到第1位。

逆置换规则如下表所示：初始置换IP及其逆置换IP-1并没有密码学意义，因为置换前后的一一对应关系是已知的。

它们的作用在于打乱原来输入明文的ASCⅡ码字划分的关系，并将原来明文的第m8，m16，m24，m32，m40，m48，m56，m64位（校验位）变成IP的输出的一个字节。

3. DES算法的迭代过程图中Li-1和Ri-1分别是第i-1次迭代结果的左右两部分，各32比特。

DES算法实验报告DES (Data Encryption Standard)算法是一种对称密钥加密算法，由IBM于1970s年代开发。

它是加密领域的经典算法之一，被广泛应用于安全通信和数据保护领域。

本实验报告将介绍DES算法的原理、实现和安全性分析。

一、DES算法原理1.初始置换（IP置换）：将输入的64位明文进行初始置换，得到一个新的64位数据块。

2.加密轮函数：DES算法共有16轮加密，每轮加密包括3个步骤：扩展置换、密钥混合、S盒置换。

扩展置换：将32位数据扩展为48位，并与轮密钥进行异或运算。

密钥混合：将异或运算结果分为8组，每组6位，并根据S盒表进行置换。

S盒置换：将6位数据分为两部分，分别代表行和列，通过查表得到一个4位结果，并合并为32位数据。

3. Feistel网络：DES算法采用了Feistel网络结构，将32位数据块分为左右两部分，并对右半部分进行加密处理。

4.置换：将加密后的左右两部分置换位置。

5.逆初始置换：将置换后的数据进行逆初始置换，得到加密后的64位密文。

二、DES算法实现本实验使用Python编程语言实现了DES算法的加密和解密功能。

以下是加密和解密的具体实现过程：加密过程：1.初始化密钥：使用一个64位的密钥，通过PC-1表进行置换，生成56位的初始密钥。

2.生成子密钥：根据初始密钥，通过16次的循环左移和PC-2表进行置换，生成16个48位的子密钥。

3.初始置换：对输入的明文进行初始置换，生成64位的数据块。

4.加密轮函数：对初始置换的数据块进行16轮的加密操作，包括扩展置换、密钥混合和S盒置换。

5.逆初始置换：对加密后的数据块进行逆初始置换，生成加密后的64位密文。

解密过程：1.初始化密钥：使用相同的密钥，通过PC-1表进行置换，生成56位的初始密钥。

2.生成子密钥：根据初始密钥，通过16次的循环左移和PC-2表进行置换，生成16个48位的子密钥。

3.初始置换：对输入的密文进行初始置换，生成64位的数据块。

DES算法代码及实验报告DES算法（Data Encryption Standard，数据加密标准）是一种对称密钥加密算法，是密码学中最为经典的算法之一、DES算法的核心是Feistel结构，通过将明文分成多个块，然后对每个块进行一系列的置换和替换操作，最后得到密文。

本文将给出DES算法的代码实现，并进行实验报告。

一、DES算法的代码实现：以下是使用Python语言实现的DES算法代码：```pythondef str_to_bitlist(text):bits = []for char in text:binval = binvalue(char, 8)bits.extend([int(x) for x in list(binval)])return bitsdef bitlist_to_str(bits):chars = []for b in range(len(bits) // 8):byte = bits[b * 8:(b + 1) * 8]chars.append(chr(int(''.join([str(bit) for bit in byte]), 2)))return ''.join(chars)def binvalue(val, bitsize):binary = bin(val)[2:] if isinstance(val, int) elsebin(ord(val))[2:]if len(binary) > bitsize:raise Exception("Binary value larger than the expected size.")while len(binary) < bitsize:binary = "0" + binaryreturn binarydef permute(sbox, text):return [text[pos - 1] for pos in sbox]def generate_round_keys(key):key = str_to_bitlist(key)key = permute(self.permuted_choice_1, key)left, right = key[:28], key[28:]round_keys = []for i in range(16):left, right = shift(left, self.shift_table[i]), shift(right, self.shift_table[i])round_key = left + rightround_key = permute(self.permuted_choice_2, round_key)round_keys.append(round_key)return round_keysdef shift(bits, shift_val):return bits[shift_val:] + bits[:shift_val]def xor(bits1, bits2):return [int(bit1) ^ int(bit2) for bit1, bit2 in zip(bits1, bits2)]def encrypt(text, key):text_bits = str_to_bitlist(text)round_keys = generate_round_keys(key)text_bits = permute(self.initial_permutation, text_bits)left, right = text_bits[:32], text_bits[32:]for i in range(16):expansion = permute(self.expansion_table, right)xor_val = xor(round_keys[i], expansion)substitution = substitute(xor_val)permut = permute(self.permutation_table, substitution)temp = rightright = xor(left, permut)left = tempreturn bitlist_to_str(permute(self.final_permutation, right + left))```二、DES算法的实验报告：1.实验目的通过实现DES算法，加深对DES算法原理的理解，验证算法的正确性和加密效果。

网络安全作业题目 des学号专业及班级姓名日期 2012.04.14 加密算法网络工程0902班一．des简介：des是一个分组密码算法，使用64位密钥（除去8位奇偶校验，实际密钥长度为56 位）对64比特的数据分组（二进制数据）加密，产生64位密文数据。

des是一个对称密码体制，加密和解密使用同意密钥，解密和加密使用同一算法（这样，在硬件与软件设计时有利于加密单元的重用）。

des的所有的保密性均依赖于密钥。

二． des算法过程：1． des的加密过程：第一阶段：初始置换ip。

在第一轮迭代之前，需要加密的64位明文首先通过初始置换ip的作用，对输入分组实施置换。

最后，按照置换顺序，des将64位的置换结果分为左右两部分，第1位到第32位记为l0，第33位到第64位记为r0。

第二阶段：16次迭代变换。

des采用了典型的feistel结构，是一个乘积结构的迭代密码算法。

其算法的核心是算法所规定的16次迭代变换。

des算法的16才迭代变换具有相同的结构，每一次迭代变换都以前一次迭代变换的结果和用户密钥扩展得到的子密钥ki 作为输入；每一次迭代变换只变换了一半数据，它们将输入数据的右半部分经过函数f 后将其输出，与输入数据的左半部分进行异或运算，并将得到的结果作为新的有半部分，原来的有半部分变成了新的左半部分。

用下面的规则来表示这一过程（假设第i次迭代所得到的结果为liri）: li = ri-1; ri = li-1⊕f(ri-1,ki);在最后一轮左与右半部分并未变换，而是直接将r16 l16并在一起作为未置换的输入。

第三阶段：逆（初始）置换。

他是初始置换ip的逆置换，记为ip-1。

在对16次迭代的结果（r16 l16）再使用逆置换ip-1后，得到的结果即可作为des加密的密文y输出，即y = ip-1 （r16 l16）。

2． des解密过程：des的解密算法与其加密算法使用的算法过程相同。

两者的不同之处在于解密时子密钥ki的使用顺序与加密时相反，如果子密钥为k1k2…k16,那么解密时子密钥的使用顺序为k16k15…k1,即使用des解密算法进行解密时，将以64位密文作为输入，第1 次迭代运算使用子密钥k16，第2次迭代运算使用子密钥k15，……，第16 次迭代使用子密钥k1，其它的运算与加密算法相同。

des实验报告DES实验报告一、引言数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）是一种对称密钥加密算法，由IBM公司于1975年研发并在1977年被美国政府采纳为联邦信息处理标准（FIPS）。

DES以其高度的安全性和可靠性成为当时最广泛使用的加密算法之一。

本实验旨在通过实际操作DES算法，深入了解其工作原理和加密过程。

二、实验目的1. 了解DES算法的基本原理和加密过程；2. 掌握使用Python编程语言实现DES算法的方法；3. 分析DES算法的优缺点及应用场景。

三、实验步骤1. 密钥生成在DES算法中，密钥长度为64位，但实际上只有56位用于加密，其余8位用于奇偶校验。

首先，我们需要生成一个有效的密钥。

通过随机数生成器生成一个64位的二进制串，然后去除奇偶校验位，得到56位的密钥。

2. 初始置换将明文分为左右两部分，每部分各32位。

然后，对每部分进行初始置换。

初始置换表IP将明文的每个比特位按照特定规则重新排列，得到一个新的64位二进制串。

3. 轮函数DES算法中的主要操作是轮函数，该函数包括扩展置换、密钥加密、S盒替换和P盒置换等步骤。

- 扩展置换：将32位的输入扩展为48位，扩展置换表E将输入的每个比特位按照特定规则重新排列。

- 密钥加密：使用子密钥对扩展置换的结果进行异或运算。

- S盒替换：将48位输入分为8个6位的块，经过8个不同的S盒进行替换，得到32位输出。

- P盒置换：对S盒替换的结果进行P盒置换，即将32位的输入按照特定规则重新排列。

4. 轮数迭代DES算法共有16轮迭代，每轮迭代包括轮函数和交换左右两部分的操作。

迭代过程中使用不同的子密钥对轮函数的输入进行加密。

5. 逆初始置换最后一轮迭代结束后，将左右两部分进行交换，并进行逆初始置换。

逆初始置换表IP-1将交换后的结果按照特定规则重新排列，得到最终的密文。

四、实验结果我们使用Python编程语言实现了DES算法，并对一组明文进行加密。

des算法的实验报告DES算法实验报告DES（Data Encryption Standard）算法是一种对称密钥加密算法，广泛应用于信息安全领域。

本实验旨在通过实验DES算法的加密和解密过程，以及密钥长度对加密效果的影响，来深入了解DES算法的原理和应用。

实验一：加密和解密过程首先，我们使用一个明文进行加密实验。

选择一个64位的明文作为输入，同时使用一个64位的密钥进行加密。

经过DES算法加密后，得到的密文长度也为64位。

然后，我们使用相同的密钥对密文进行解密，得到原始的明文。

实验结果表明，DES算法能够对明文进行有效的加密，并且使用相同的密钥能够对密文进行解密，得到原始的明文。

这说明DES算法是一种可靠的加密算法，能够保护数据的安全性。

实验二：密钥长度对加密效果的影响在第二个实验中，我们对不同长度的密钥进行加密实验，观察加密效果的变化。

我们分别使用56位、64位和128位的密钥进行加密，然后比较不同长度密钥的加密效果。

实验结果显示，密钥长度对加密效果有显著影响。

使用128位的密钥进行加密，能够得到更加安全的密文，而使用56位的密钥进行加密，则容易受到攻击。

这表明密钥长度是影响DES算法加密效果的重要因素。

结论通过本实验，我们深入了解了DES算法的加密和解密过程，以及密钥长度对加密效果的影响。

DES算法是一种可靠的加密算法，能够有效保护数据的安全性。

同时，密钥长度对加密效果有显著影响，因此在实际应用中需要选择足够长度的密钥来保障数据的安全。

总之，DES算法在信息安全领域有着重要的应用价值，通过本实验的学习，我们对DES算法有了更深入的了解，为进一步研究和应用提供了重要的参考。

信息安全实验报告报告1 对称密码算法DES王雨骄08211688实验报告1 对称密码算法DES一、实验目的通过用DES算法对实际的数据进行加密和解密来深刻了解DES的运行原理。

二、实验原理DES属于分组加密算法，即在明文加密和密文解密过程中，信息都是按照固定长度分组后进行处理的。

混淆和扩散是它采用的两个最重要的安全特性。

混淆是指通过密码算法使明文和密文以及密钥的关系非常复杂，无法从数学上描述或者同级。

扩散室值明文和密钥中每一位信息的变动会影响到糯米问中血多为信息的变动，从而隐藏统计上的特性，增加密码的安全。

DES算法将明文分成64为大小的众多数据块，及分组长度为64位。

用56为密钥对明文加密，形成64为密文。

加密过程为限将输入的数据进行初始换为（IP），将按置换表变换的数据评分为左右两部分。

左边为L0，右边为R0，对R0进行由密钥生成的第一轮子密钥控制下的变换f，记为f(R0,K1),再与L0逐位异或，结果记为R1，R0作为下一轮的L1。

如此循环16轮，最后得到L16，R16，并进行逆初始变换（IP－1）,可得到加密数据。

解密过程与此类似，但子密钥的使用顺序与加密相反。

、DES的三个基本函数为：初始置换、f函数、逆初始置换函数。

初始置换和逆初始置换按照IP表及IP-1进行，所用是将输入的64为数据打乱顺序和恢复顺序。

F函数：f函数是多个置换函数和替代函数的组合函数，它将32位比特的输入变换为32位的输出。

R i经过扩展运算E变换为扩展为48的E（R i），与K i+1进行欲火运算后输出的结果分成8组，每组6比特的并联B，B=B1B2B3B4B5B6B7B8,在经过8个S盒的选择压缩运算转换为4为，8个4位合并为32位后在经过P变换输出为32位f(R i,K i+1)。

DES的另一个重要的功能模块是子密钥的生成。

输入的初始密钥值为64位，但DES算法规定，其中第8、16、……、64位是奇偶校验位，不参与DES运算。

3DES——密码学实验报告实验报告【实验名称】DES单步加密实验姓名：学号：班级：⽇期：9⽉29⽇【实验⽬的】1.掌握DES算法的基本原理2.了解DES算法的详细步骤【实验环境】1.本试验需要密码教学实验系统的⽀持2.操作系统为Windows 2000或者Windows XP【实验内容】1.掌握DES算法的原理及过程2.完成DES密钥扩展运算3.完成DES数据加密运算【实验步骤】1.打开“DES理论学习”，掌握DES算法的加解密原理；2.打开“DES算法流程”，开始DES单步加密实验，如图10-1；3.选择密钥输⼊为ASCII码或⼗六进制码模式，输⼊密钥；若为ASCII码模式，则输⼊8个字符的ASCII码；若为⼗六进制码模式，则输⼊16个字符的⼗六进制码（0～9，a～f，A～F）；4.点击“⽐特流”按钮，将输⼊的密钥转化为64位⽐特流；5.点击“置换选择I”按钮，完成置换选择I运算，得到56bit有效密钥位，并分为左右两部分，各28bit；6.点击C0下的“循环左移”按钮，对C0进⾏循环左移运算；7.点击D0下的“循环左移”按钮，对D0进⾏循环左移运算；8.点击“选择置换II”按钮，得到扩展⼦密钥K1；9.进⼊第⼆部分——加密，选择加密输⼊为ASCII码或⼗六进制码模式，输⼊明⽂；若为ASCII码模式，则输⼊8个字符的ASCII码；若为⼗六进制码模式，则输⼊16个字符的⼗六进制码（0～9，a～f，A～F）；10.点击“⽐特流”按钮，将输⼊明⽂转化为64位⽐特流；11.点击“初始IP置换”按钮，将64bit明⽂进⾏IP置换运算，得到左右两部分，各32bit；12.点击“选择运算E”按钮，将右32bit扩展为48bit；13.点击“异或运算”按钮，将扩展的48bit与⼦密钥K1进⾏按位异或；14.依次点击“S1”、“S2”、“S3”、“S4”、“S5”、“S6”、“S7”、“S8”按钮，对中间结果分组后进⾏S盒运算；15.点击“置换运算P”按钮，对S盒运算结果进⾏P置换运算；16.点击“异或运算”按钮，将P置换运算结果与L0进⾏按位异或，得到R1；17.点击“逆初始置换IP_1”按钮，得到最终的加密结果。

密码学应用与实践课程实验报告实验1：实现DES密码体制2)子密钥的生成64比特的密钥生成16个48比特的子密钥。

其生成过程见图：3)解密DES的解密过程和DES的加密过程完全类似，只不过将16圈的子密钥序列K1，K2……K16的顺序倒过来。

即第一圈用第16个子密钥K16，第二圈用K15，其余类推。

第一圈：加密后的结果L=R15, R=L15⊕f(R15,K16)⊕f(R15,K16)=L15同理R15=L14⊕f(R14,K15), L15=R14。

同理类推：得 L=R0, R=L0。

3.密钥生成（1）取得密钥从用户处取得一个64位(本文如未特指，均指二进制位))长的密码key ,去除64位密码中作为奇偶校验位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作为有效输入密钥.（2）等分密钥（3）密钥移位DES算法的密钥是经过16次迭代得到一组密钥的,把在1.1.2步中生成的A,B视为迭代的起始密钥. 比如在第1次迭代时密钥循环左移1位,第3次迭代时密钥循环左移2位. 第9次迭代时密钥循环左移1位,第14次迭代时密钥循环左移2位.第一次迭代:A(1) = ǿ(1) AB(1) = ǿ(1) B第i次迭代:A(i) = ǿ(i) A(i-1)B(i) = ǿ(i) B(i-1)（4）密钥的选取在（3）步中第i次迭代生成的两个28位长的密钥为把合并按照表4所示k的第一位为56位密钥的第14位，k的第2位为56位密钥的第17位，...，依此类推，k的最后一位最后一位是56位密钥的第32位。

生成与进行第i次迭代加密的数据进行按位异或的48位使用密钥:（5）迭代DES算法密钥生成需要进行16次迭代,在完成16次迭代前,循环执行（3）（4）步.最终形成16套加密密钥:key[0] , key[1] , key[2] ,…. key[14] , key[15] .（1）取得数据把明文数据分成64位的数据块，不够64位的数据块以适当的方式补足。

一、实验背景随着信息技术的飞速发展，网络安全问题日益突出，加密技术作为保障信息安全的重要手段，在各个领域都得到了广泛应用。

本实验报告旨在通过实际操作，加深对密码学原理和算法的理解，提高加密和解密的能力。

二、实验目的1. 了解密码学的基本概念和分类；2. 掌握DES、AES等常用加密算法的原理和流程；3. 能够运用密码学工具进行加密和解密操作；4. 分析密码破解技术，提高安全意识。

三、实验内容1. 实验一：DES加密算法（1）实验原理DES（Data Encryption Standard）是一种经典的对称加密算法，它采用64位密钥和64位明文，经过16轮加密操作，生成64位密文。

（2）实验步骤① 编写程序实现DES加密算法的加解密功能；② 使用密钥对一段英文文本进行加密和解密；③ 分析加密和解密结果，验证算法的正确性。

2. 实验二：AES加密算法（1）实验原理AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，它支持128位、192位和256位密钥长度，具有速度快、安全性高等优点。

（2）实验步骤① 编写程序实现AES加密算法的加解密功能；② 使用不同长度的密钥对一段英文文本进行加密和解密；③ 分析加密和解密结果，验证算法的正确性。

3. 实验三：密码破解技术（1）实验原理密码破解技术是指通过尝试各种可能的密钥，来破解加密信息的技术。

常见的密码破解方法有穷举攻击、字典攻击、暴力破解等。

（2）实验步骤① 使用密码破解工具对加密文本进行破解；② 分析破解结果，了解不同破解方法的特点和适用场景；③ 提高安全意识，防范密码破解攻击。

四、实验结果与分析1. 实验一和实验二的结果表明，DES和AES加密算法能够正确地对文本进行加密和解密，验证了算法的正确性。

2. 通过实验三，我们了解到密码破解技术的种类和特点，提高了安全意识。

在实际应用中，应选择合适的加密算法和密钥长度，以提高安全性。