3DES加密算法.docx

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3DES加密算法

packagecom.hqwl.util;

importjava.io.UnsupportedEncodingException;

/**

*

*/

publicclassTripDES

{

/**

****************************压缩替换S-Box***************************************

***********

*/

privatestaticfinalint[][]s1={{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}};

privatestaticfinalint[][]s2={{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}};

privatestaticfinalint[][]s3={{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}};

privatestaticfinalint[][]s4={

{7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15},

{13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9},//erorr

{10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4},

{3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14}};

privatestaticfinalint[][]s5={{2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9},

{14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6},

{4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14},

{11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3}};

privatestaticfinalint[][]s6={{12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11},

{10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8},

{9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6},

{4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13}};

privatestaticfinalint[][]s7={{4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1},

{13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6},

{1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2},

{6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12}};

privatestaticfinalint[][]s8={{13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7},

{1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2},

{7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8},

{2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11}};

privatestaticfinalint[]ip={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};

privatestaticfinalint[]_ip={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};

//每次密钥循环左移位数

privatestaticfinalint[]LS={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

privatestaticint[][]subKey=newint[16][48];

privatestaticintHEX=0;

privatestaticintASC=1;

/**

*将十六进制A--F转换成对应数

*@paramch

*@return

*@throwsException

*/

publicstaticintgetIntByChar（charch）throwsException

{

chart=Character.toUpperCase（ch）;

inti=0;

switch（t）

{

case'0':

case'1':

case'2':

case'3':

case'4':

case'5':

case'6':

case'7':

case'8':

case'9':

i=Integer.parseInt（Character.toString（t））;

break;

case'A':

i=10;

break;

case'B':

i=11;

break;

case'C':

i=12;

break;

case'D':

i=13;

break;

case'E':

i=14;

break;

case'F':

i=15;

break;

default:

thrownewException（"getIntByCharwaswrong"）;

}

returni;

}

/**

*将字符串转换成二进制数组

*@paramsource:

16字节

*@return

*/

publicstaticint[]string2Binary（Stringsource）

{

intlen=source.length（）;

int[]dest=newint[len*4];

char[]arr=source.toCharArray（）;

for（inti=0;i

{

intt=0;

try

{

t=getIntByChar（arr[i]）;

//System.out.println（arr[i]）;

}catch（Exceptione）

{

e.printStackTrace（）;

}

String[]str=Integer.toBinaryString（t）.split（""）;

intk=i*4+3;

for（intj=str.length-1;j>0;j--）

{

dest[k]=Integer.parseInt（str[j]）;

k--;

}

}

returndest;

}

/**

*返回x的y次方

*@paramx

*@paramy

*@return

*/

publicstaticintgetXY（intx,inty）

{

inttemp=x;

if（y==0）

x=1;

for（inti=2;i<=y;i++）

{

x*=temp;

}

returnx;

}

/**

*s位长度的二进制字符串

*@params

*@return

*/

publicstaticStringbinary2Hex（Strings）

{

intlen=s.length（）;

intresult=0;

intk=0;

if（len>4）

returnnull;

for（inti=len;i>0;i--）

{

result+=Integer.parseInt（s.substring（i-1,i））*getXY（2,k）;

k++;

}

switch（result）

{

case0:

case1:

case2:

case3:

case4:

case5:

case6:

case7:

case8:

case9:

return""+result;

case10:

return"A";

case11:

return"B";

case12:

return"C";

case13:

return"D";

case14:

return"E";

case15:

return"F";

default:

returnnull;

}

}

/**

*将int转换成Hex

*@parami

*@return

*@throwsException

*/

publicstaticStringint2Hex（inti）

{

switch（i）

{

case0:

case1:

case2:

case3:

case4:

case5:

case6:

case7:

case8:

case9:

return""+i;

case10:

return"A";

case11:

return"B";

case12:

return"C";

case13:

return"D";

case14:

return"E";

case15:

return"F";

default:

returnnull;

}

}

/**

*将二进制字符串转换成十六进制字符

*@params

*@return

*/

publicstaticStringbinary2ASC（Strings）

{

Stringstr="";

intii=0;

intlen=s.length（）;

//不够4bit左补0

if（len%4!

=0）

{

while（ii<4-len%4）

{

s="0"+s;

}

}

for（inti=0;i

{

str+=binary2Hex（s.substring（i*4,i*4+4））;

}

returnstr;

}

/**

*IP初始置换

*@paramsource

*@return

*/

publicstaticint[]changeIP（int[]source）

{

int[]dest=newint[64];

for（inti=0;i<64;i++）

{

dest[i]=source[ip[i]-1];

}

returndest;

}

/**

*IP-1逆置

*@paramsource

*@return

*/

publicstaticint[]changeInverseIP（int[]source）

{

int[]dest=newint[64];

for（inti=0;i<64;i++）

{

dest[i]=source[_ip[i]-1];

}

returndest;

}

/**

*2bit扩展8bit

*@paramsource

*@return

*/

publicstaticint[]expend（int[]source）

{

int[]ret=newint[48];

int[]temp={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};

for（inti=0;i<48;i++）

{

ret[i]=source[temp[i]-1];

}

returnret;

}

/**

*8bit压缩2bit

*@paramsource（48bit）

*@returnR（32bit）B=E（R）⊕K，将48位的B分成8个分组，B=B1B2B3B4B5B6B7B8

*/

publicstaticint[]press（int[]source）

{

int[]ret=newint[32];

int[][]temp=newint[8][6];

int[][][]s={s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8};

StringBufferstr=newStringBuffer（）;

for（inti=0;i<8;i++）

{

for（intj=0;j<6;j++）

{

temp[i][j]=source[i*6+j];

}

}

for（inti=0;i<8;i++）

{

//（16）

intx=temp[i][0]*2+temp[i][5];

//（2345）

inty=temp[i][1]*8+temp[i][2]*4+temp[i][3]*2+temp[i][4];

intval=s[i][x][y];

Stringch=int2Hex（val）;

//System.out.println（"x="+x+",y="+y+"-->"+ch）;

//Stringch=Integer.toBinaryString（val）;

str.append（ch）;

}

//System.out.println（str.toString（））;

ret=string2Binary（str.toString（））;

//printArr（ret）;

//置换P

ret=dataP（ret）;

returnret;

}

/**

*置换P（32bit）

*@paramsource

*@return

*/

publicstaticint[]dataP（int[]source）

{

int[]dest=newint[32];

int[]temp={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};

intlen=source.length;

for（inti=0;i

{

dest[i]=source[temp[i]-1];

}

returndest;

}

/**

*@paramR（2bit）

*@paramK（48bit的轮子密

*@return32bit

*/

publicstaticint[]f（int[]R,int[]K）

{

int[]dest=newint[32];

int[]temp=newint[48];

//先将输入32bit扩展8bit

int[]expendR=expend（R）;//48bit

//与轮子密钥进行异或运

temp=diffOr（expendR,K）;

//压缩2bit

dest=press（temp）;

//System.out.println（"needpressdata----->"）;

//printArr（temp）;

returndest;

}

/**

*两个等长的数组做异或

*@paramsource1

*@paramsource2

*@return

*/

publicstaticint[]diffOr（int[]source1,int[]source2）

{

intlen=source1.length;

int[]dest=newint[len];

for（inti=0;i

{

dest[i]=source1[i]^source2[i];

}

returndest;

}

/**

*DES加密--->对称密钥D=Ln（32bit）+Rn（32bit）经过16轮置

*@paramD（16byte）明文

*@paramK（16byte）轮子密钥

*@return（16byte）密文

*/

publicstaticStringencryption（StringD,StringK）

{

Stringstr="";

int[]temp=newint[64];

int[]data=string2Binary（D）;

//printArr（data）;

//第一步初始置

data=changeIP（data）;

//printArr（data）;

int[][]left=newint[17][32];

int[][]right=newint[17][32];

for（intj=0;j<32;j++）

{

left[0][j]=data[j];

right[0][j]=data[j+32];

}

//printArr（left[0]）;

//printArr（right[0]）;

setKey（K）;//subkeyok

for（inti=1;i<17;i++）

{

//获取（48bit）的轮子密

int[]key=subKey[i-1];

//L1=R0

left[i]=right[i-1];

//R1=L0^f（R0,K1）

int[]fTemp=f（right[i-1],key）;//32bit

right[i]=diffOr（left[i-1],fTemp）;

}

//组合的时候，左右调换**************************************************

for（inti=0;i<32;i++）

{

temp[i]=right[16][i];

temp[32+i]=left[16][i];

}

temp=changeInverseIP