用C語言實現DES（數據加密算法）的一個例子，密文和密鑰都是8個字符。
/*------------------------------------------------------- Data Encryption Standard 56位密鑰加密64位數據 2011.10 --------------------------------------------------------*/ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include "bool.h" // 位處理 #include "tables.h" void BitsCopy(bool *DatOut,bool *DatIn,int Len); // 數組復制 void ByteToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num); // 字節到位 void BitToByte(char *DatOut,bool *DatIn,int Num); // 位到字節 void BitToHex(char *DatOut,bool *DatIn,int Num); // 二進制到十六進制 64位 to 4*16字符 void HexToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num); // 十六進制到二進制 void TablePermute(bool *DatOut,bool *DatIn,const char *Table,int Num); // 位表置換函數 void LoopMove(bool *DatIn,int Len,int Num); // 循環左移 Len長度 Num移動位數 void Xor(bool *DatA,bool *DatB,int Num); // 異或函數 void S_Change(bool DatOut[32],bool DatIn[48]); // S盒變換 void F_Change(bool DatIn[32],bool DatKi[48]); // F函數 void SetKey(char KeyIn[8]); // 設置密鑰 void PlayDes(char MesOut[8],char MesIn[8]); // 執行DES加密 void KickDes(char MesOut[8],char MesIn[8]); // 執行DES解密 int main() { int i=0; char MesHex[16]={0}; // 16個字符數組用於存放 64位16進制的密文 char MyKey[8]={0}; // 初始密鑰 8字節*8 char YourKey[8]={0}; // 輸入的解密密鑰 8字節*8 char MyMessage[8]={0}; // 初始明文 /*-----------------------------------------------*/ printf("Welcome! Please input your Message(64 bit):\n"); gets(MyMessage); // 明文 printf("Please input your Secret Key:\n"); gets(MyKey); // 密鑰 while(MyKey[i]!='\0') // 計算密鑰長度 { i++; } while(i!=8) // 不是8 提示錯誤 { printf("Please input a correct Secret Key!\n"); gets(MyKey); i=0; while(MyKey[i]!='\0') // 再次檢測 { i++; } } SetKey(MyKey); // 設置密鑰 得到子密鑰Ki PlayDes(MesHex,MyMessage); // 執行DES加密 printf("Your Message is Encrypted!:\n"); // 信息已加密 for(i=0;i<16;i++) { printf("%c ",MesHex[i]); } printf("\n"); printf("\n"); printf("Please input your Secret Key to Deciphering:\n"); // 請輸入密鑰以解密 gets(YourKey); // 得到密鑰 SetKey(YourKey); // 設置密鑰 KickDes(MyMessage,MesHex); // 解密輸出到MyMessage printf("Deciphering Over !!:\n"); // 解密結束 for(i=0;i<8;i++) { printf("%c ",MyMessage[i]); } printf("\n"); system("pause"); /*------------------------------------------------*/ } /*------------------------------- 把DatIn開始的長度位Len位的二進制 復制到DatOut后 --------------------------------*/ void BitsCopy(bool *DatOut,bool *DatIn,int Len) // 數組復制 OK { int i=0; for(i=0;i<Len;i++) { DatOut[i]=DatIn[i]; } } /*------------------------------- 字節轉換成位函數 每8次換一個字節 每次向右移一位 和1與取最后一位 共64位 --------------------------------*/ void ByteToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num) // OK { int i=0; for(i=0;i<Num;i++) { DatOut[i]=(DatIn[i/8]>>(i%8))&0x01; } } /*------------------------------- 位轉換成字節函數 字節數組每8次移一位 位每次向左移 與上一次或 ---------------------------------*/ void BitToByte(char *DatOut,bool *DatIn,int Num) // OK { int i=0; for(i=0;i<(Num/8);i++) { DatOut[i]=0; } for(i=0;i<Num;i++) { DatOut[i/8]|=DatIn[i]<<(i%8); } } /*---------------------------------- 二進制密文轉換為十六進制 需要16個字符表示 -----------------------------------*/ void BitToHex(char *DatOut,bool *DatIn,int Num) { int i=0; for(i=0;i<Num/4;i++) { DatOut[i]=0; } for(i=0;i<Num/4;i++) { DatOut[i] = DatIn[i*4]+(DatIn[i*4+1]<<1) +(DatIn[i*4+2]<<2)+(DatIn[i*4+3]<<3); if((DatOut[i]%16)>9) { DatOut[i]=DatOut[i]%16+'7'; // 余數大於9時處理 10-15 to A-F } // 輸出字符 else { DatOut[i]=DatOut[i]%16+'0'; // 輸出字符 } } } /*--------------------------------------------- 十六進制字符轉二進制 ----------------------------------------------*/ void HexToBit(bool *DatOut,char *DatIn,int Num) { int i=0; // 字符型輸入 for(i=0;i<Num;i++) { if((DatIn[i/4])>'9') // 大於9 { DatOut[i]=((DatIn[i/4]-'7')>>(i%4))&0x01; } else { DatOut[i]=((DatIn[i/4]-'0')>>(i%4))&0x01; } } } // 表置換函數 OK void TablePermute(bool *DatOut,bool *DatIn,const char *Table,int Num) { int i=0; static bool Temp[256]={0}; for(i=0;i<Num;i++) // Num為置換的長度 { Temp[i]=DatIn[Table[i]-1]; // 原來的數據按對應的表上的位置排列 } BitsCopy(DatOut,Temp,Num); // 把緩存Temp的值輸出 } // 子密鑰的移位 void LoopMove(bool *DatIn,int Len,int Num) // 循環左移 Len數據長度 Num移動位數 { static bool Temp[256]={0}; // 緩存 OK BitsCopy(Temp,DatIn,Num); // 將數據最左邊的Num位(被移出去的)存入Temp BitsCopy(DatIn,DatIn+Num,Len-Num); // 將數據左邊開始的第Num移入原來的空間 BitsCopy(DatIn+Len-Num,Temp,Num); // 將緩存中移出去的數據加到最右邊 } // 按位異或 void Xor(bool *DatA,bool *DatB,int Num) // 異或函數 { int i=0; for(i=0;i<Num;i++) { DatA[i]=DatA[i]^DatB[i]; // 異或 } } // 輸入48位 輸出32位 與Ri異或 void S_Change(bool DatOut[32],bool DatIn[48]) // S盒變換 { int i,X,Y; // i為8個S盒 for(i=0,Y=0,X=0;i<8;i++,DatIn+=6,DatOut+=4) // 每執行一次,輸入數據偏移6位 { // 每執行一次,輸出數據偏移4位 Y=(DatIn[0]<<1)+DatIn[5]; // af代表第幾行 X=(DatIn[1]<<3)+(DatIn[2]<<2)+(DatIn[3]<<1)+DatIn[4]; // bcde代表第幾列 ByteToBit(DatOut,&S_Box[i][Y][X],4); // 把找到的點數據換為二進制 } } // F函數 void F_Change(bool DatIn[32],bool DatKi[48]) // F函數 { static bool MiR[48]={0}; // 輸入32位通過E選位變為48位 TablePermute(MiR,DatIn,E_Table,48); Xor(MiR,DatKi,48); // 和子密鑰異或 S_Change(DatIn,MiR); // S盒變換 TablePermute(DatIn,DatIn,P_Table,32); // P置換后輸出 } void SetKey(char KeyIn[8]) // 設置密鑰 獲取子密鑰Ki { int i=0; static bool KeyBit[64]={0}; // 密鑰二進制存儲空間 static bool *KiL=&KeyBit[0],*KiR=&KeyBit[28]; // 前28,后28共56 ByteToBit(KeyBit,KeyIn,64); // 把密鑰轉為二進制存入KeyBit TablePermute(KeyBit,KeyBit,PC1_Table,56); // PC1表置換 56次 for(i=0;i<16;i++) { LoopMove(KiL,28,Move_Table[i]); // 前28位左移 LoopMove(KiR,28,Move_Table[i]); // 后28位左移 TablePermute(SubKey[i],KeyBit,PC2_Table,48); // 二維數組 SubKey[i]為每一行起始地址 // 每移一次位進行PC2置換得 Ki 48位 } } void PlayDes(char MesOut[8],char MesIn[8]) // 執行DES加密 { // 字節輸入 Bin運算 Hex輸出 int i=0; static bool MesBit[64]={0}; // 明文二進制存儲空間 64位 static bool Temp[32]={0}; static bool *MiL=&MesBit[0],*MiR=&MesBit[32]; // 前32位 后32位 ByteToBit(MesBit,MesIn,64); // 把明文換成二進制存入MesBit TablePermute(MesBit,MesBit,IP_Table,64); // IP置換 for(i=0;i<16;i++) // 迭代16次 { BitsCopy(Temp,MiR,32); // 臨時存儲 F_Change(MiR,SubKey[i]); // F函數變換 Xor(MiR,MiL,32); // 得到Ri BitsCopy(MiL,Temp,32); // 得到Li } TablePermute(MesBit,MesBit,IPR_Table,64); BitToHex(MesOut,MesBit,64); } void KickDes(char MesOut[8],char MesIn[8]) // 執行DES解密 { // Hex輸入 Bin運算 字節輸出 int i=0; static bool MesBit[64]={0}; // 密文二進制存儲空間 64位 static bool Temp[32]={0}; static bool *MiL=&MesBit[0],*MiR=&MesBit[32]; // 前32位 后32位 HexToBit(MesBit,MesIn,64); // 把密文換成二進制存入MesBit TablePermute(MesBit,MesBit,IP_Table,64); // IP置換 for(i=15;i>=0;i--) { BitsCopy(Temp,MiL,32); F_Change(MiL,SubKey[i]); Xor(MiL,MiR,32); BitsCopy(MiR,Temp,32); } TablePermute(MesBit,MesBit,IPR_Table,64); BitToByte(MesOut,MesBit,64); }
所有源碼下載：10081509&DES.rar