DES加密源代码.docx

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DES加密源代码

#include"stdio.h"

#include"memory.h"

#include"time.h"

#include"stdlib.h"

#definePLAIN_FILE_OPEN_ERROR-1

#defineKEY_FILE_OPEN_ERROR-2

#defineCIPHER_FILE_OPEN_ERROR-3

#defineOK1

typedefcharElemType;

//初始置换表IP

intIP_Table[64]={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,

56,48,40,32,24,16,8,0,

58,50,42,34,26,18,10,2,

60,52,44,36,28,20,12,4,

62,54,46,38,30,22,14,6};

//逆初始置换表IP^-1

intIP_1_Table[64]={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,

32,0,40,8,48,16,56,24};

//扩充置换表E

intE_Table[48]={31,0,1,2,3,4,

3,4,5,6,7,8,

7,8,9,10,11,12,

11,12,13,14,15,16,

15,16,17,18,19,20,

19,20,21,22,23,24,

23,24,25,26,27,28,

27,28,29,30,31,0};

//置换函数P

intP_Table[32]={15,6,19,20,28,11,27,16,

0,14,22,25,4,17,30,9,

1,7,23,13,31,26,2,8,

18,12,29,5,21,10,3,24};

//S盒

intS[8][4][16]=//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}},

//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}},

//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}},

//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},

{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}},

//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}},

//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}},

//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}},

//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}}};

//置换选择1

intPC_1[56]={56,48,40,32,24,16,8,

0,57,49,41,33,25,17,

9,1,58,50,42,34,26,

18,10,2,59,51,43,35,

62,54,46,38,30,22,14,

6,61,53,45,37,29,21,

13,5,60,52,44,36,28,

20,12,4,27,19,11,3};

//置换选择2

intPC_2[48]={13,16,10,23,0,4,2,27,

14,5,20,9,22,18,11,3,

25,7,15,6,26,19,12,1,

40,51,30,36,46,54,29,39,

50,44,32,46,43,48,38,55,

33,52,45,41,49,35,28,31};

//对左移次数的规定

intMOVE_TIMES[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

intByteToBit（ElemTypech,ElemTypebit[8]）;

intBitToByte（ElemTypebit[8],ElemType*ch）;

intChar8ToBit64（ElemTypech[8],ElemTypebit[64]）;

intBit64ToChar8（ElemTypebit[64],ElemTypech[8]）;

intDES_MakeSubKeys（ElemTypekey[64],ElemTypesubKeys[16][48]）;

intDES_PC1_Transform（ElemTypekey[64],ElemTypetempbts[56]）;

intDES_PC2_Transform（ElemTypekey[56],ElemTypetempbts[48]）;

intDES_ROL（ElemTypedata[56],inttime）;

intDES_IP_Transform（ElemTypedata[64]）;

intDES_IP_1_Transform（ElemTypedata[64]）;

intDES_E_Transform（ElemTypedata[48]）;

intDES_P_Transform（ElemTypedata[32]）;

intDES_SBOX（ElemTypedata[48]）;

intDES_XOR（ElemTypeR[48],ElemTypeL[48],intcount）;

intDES_Swap（ElemTypeleft[32],ElemTyperight[32]）;

intDES_EncryptBlock（ElemTypeplainBlock[8],ElemTypesubKeys[16][48],ElemTypecipherBlock[8]）;

intDES_DecryptBlock（ElemTypecipherBlock[8],ElemTypesubKeys[16][48],ElemTypeplainBlock[8]）;

intDES_Encrypt（char*plainFile,char*keyStr,char*cipherFile）;

intDES_Decrypt（char*cipherFile,char*keyStr,char*plainFile）;

//字节转换成二进制

intByteToBit（ElemTypech,ElemTypebit[8]）

{

intcnt;

for（cnt=0;cnt<8;cnt++）

{

*（bit+cnt）=（ch>>cnt）&1;

}

return0;

}

//二进制转换成字节

intBitToByte（ElemTypebit[8],ElemType*ch）

{

intcnt;

for（cnt=0;cnt<8;cnt++）

{

*ch|=*（bit+cnt）<

}

return0;

}

//将长度为8的字符串转为二进制位串

intChar8ToBit64（ElemTypech[8],ElemTypebit[64]）

{

intcnt;

for（cnt=0;cnt<8;cnt++）

{

ByteToBit（*（ch+cnt）,bit+（cnt<<3））;

}

return0;

}

//将二进制位串转为长度为8的字符串

intBit64ToChar8（ElemTypebit[64],ElemTypech[8]）

{

intcnt;

memset（ch,0,8）;

for（cnt=0;cnt<8;cnt++）

{

BitToByte（bit+（cnt<<3）,ch+cnt）;

}

return0;

}

//生成子密钥

intDES_MakeSubKeys（ElemTypekey[64],ElemTypesubKeys[16][48]）

{

ElemTypetemp[56];

intcnt;

DES_PC1_Transform（key,temp）;//PC1置换

for（cnt=0;cnt<16;cnt++）

{//16轮跌代，产生16个子密钥

DES_ROL（temp,MOVE_TIMES[cnt]）;//循环左移

DES_PC2_Transform（temp,subKeys[cnt]）;//PC2置换，产生子密钥

}

return0;

}

//密钥置换1

intDES_PC1_Transform（ElemTypekey[64],ElemTypetempbts[56]）

{

intcnt;

for（cnt=0;cnt<56;cnt++）

{

tempbts[cnt]=key[PC_1[cnt]];

}

return0;

}

//密钥置换2

intDES_PC2_Transform（ElemTypekey[56],ElemTypetempbts[48]）

{

intcnt;

for（cnt=0;cnt<48;cnt++）

{

tempbts[cnt]=key[PC_2[cnt]];

}

return0;

}

//循环左移

intDES_ROL（ElemTypedata[56],inttime）

{

ElemTypetemp[56];

//保存将要循环移动到右边的位

memcpy（temp,data,time）;

memcpy（temp+time,data+28,time）;

//前28位移动

memcpy（data,data+time,28-time）;

memcpy（data+28-time,temp,time）;

//后28位移动

memcpy（data+28,data+28+time,28-time）;

memcpy（data+56-time,temp+time,time）;

return0;

}

//IP置换

intDES_IP_Transform（ElemTypedata[64]）

{

intcnt;

ElemTypetemp[64];

for（cnt=0;cnt<64;cnt++）

{

temp[cnt]=data[IP_Table[cnt]];

}

memcpy（data,temp,64）;

return0;

}

//IP逆置换

intDES_IP_1_Transform（ElemTypedata[64]）

{

intcnt;

ElemTypetemp[64];

for（cnt=0;cnt<64;cnt++）{

temp[cnt]=data[IP_1_Table[cnt]];

}

memcpy（data,temp,64）;

return0;

}

//扩展置换

intDES_E_Transform（ElemTypedata[48]）

{

intcnt;

ElemTypetemp[48];

for（cnt=0;cnt<48;cnt++）

{

temp[cnt]=data[E_Table[cnt]];

}

memcpy（data,temp,48）;

return0;

}

//P置换

intDES_P_Transform（ElemTypedata[32]）

{

intcnt;

ElemTypetemp[32];

for（cnt=0;cnt<32;cnt++）

{

temp[cnt]=data[P_Table[cnt]];

}

memcpy（data,temp,32）;

return0;

}

//异或

intDES_XOR（ElemTypeR[48],ElemTypeL[48],intcount）

{

intcnt;

for（cnt=0;cnt

{

R[cnt]^=L[cnt];

}

return0;

}

//S盒置换

intDES_SBOX（ElemTypedata[48]）

{

intcnt;

intline,row,output;

intcur1,cur2;

for（cnt=0;cnt<8;cnt++）

{

cur1=cnt*6;

cur2=cnt<<2;

//计算在S盒中的行与列

line=（data[cur1]<<1）+data[cur1+5];

row=（data[cur1+1]<<3）+（data[cur1+2]<<2）

+（data[cur1+3]<<1）+data[cur1+4];

output=S[cnt][line][row];

//化为2进制

data[cur2]=（output&0X08）>>3;

data[cur2+1]=（output&0X04）>>2;

data[cur2+2]=（output&0X02）>>1;

data[cur2+3]=output&0x01;

}

return0;

}

//交换

intDES_Swap（ElemTypeleft[32],ElemTyperight[32]）

{

ElemTypetemp[32];

memcpy（temp,left,32）;

memcpy（left,right,32）;

memcpy（right,temp,32）;

return0;

}

//加密单个分组

intDES_EncryptBlock（ElemTypeplainBlock[8],ElemTypesubKeys[16][48],ElemTypecipherBlock[8]）

{

ElemTypeplainBits[64];

ElemTypecopyRight[48];

intcnt;

Char8ToBit64（plainBlock,plainBits）;

//初始置换（IP置换）

DES_IP_Transform（plainBits）;

//16轮迭代

for（cnt=0;cnt<16;cnt++）

{

memcpy（copyRight,plainBits+32,32）;

//将右半部分进行扩展置换，从32位扩展到48位

DES_E_Transform（copyRight）;

//将右半部分与子密钥进行异或操作

DES_XOR（copyRight,subKeys[cnt],48）;

//异或结果进入S盒，输出32位结果

DES_SBOX（copyRight）;

//P置换

DES_P_Transform（copyRight）;

//将明文左半部分与右半部分进行异或

DES_XOR（plainBits,copyRight,32）;

if（cnt!

=15）

{

//最终完成左右部的交换

DES_Swap（plainBits,plainBits+32）;

}

}

//逆初始置换（IP^1置换）

DES_IP_1_Transform（plainBits）;

Bit64ToChar8（plainBits,cipherBlock）;

return0;

}

//解密单个分组

intDES_DecryptBlock（ElemTypecipherBlock[8],ElemTypesubKeys[16][48],ElemTypeplainBlock[8]）

{

ElemTypecipherBits[64];

ElemTypecopyRight[48];

intcnt;

Char8ToBit64（cipherBlock,cipherBits）;

//初始置换（IP置换）

DES_IP_Transform（cipherBits）;

//16轮迭代

for（cnt=15;cnt>=0;cnt--）

{

memcpy（copyRight,cipherBits+32,32）;

//将右半部分进行扩展置换，从32位扩展到48位

DES_E_Transform（copyRight）;

//将右半部分与子密钥进行异或操作

DES_XOR（copyRight,subKeys[cnt],48）;

//异或结果进入S盒，输出32位结果

DES_SBOX（copyRight）;

//P置换

DES_P_Transform（copyRight）;

//将明文左半部分与右半部分进行异或

DES_XOR（cipherBits,copyRight,32）;

if（cnt!

=0）{

//最终完成左右部的交换

DES_Swap（cipherBits,cipherBits+32）;

}

}

//逆初始置换（IP^1置换）

DES_IP_1_Transform（cipherBits）;

Bit64ToChar8（cipherBits,plainBlock）;

return0;

}

//加密文件

intDES_Encrypt（char*plainFile,char*keyStr,char*cipherFile）

{

FILE*plain,*cipher;

intcount;

ElemTypeplainBlock[8],cipherBlock[8],keyBlock[8];

ElemTypebKey[64];

ElemTypesubKeys[16][48];

if（（plain=fopen（plainFile,"rb"））==NULL）

{

returnPLAIN_FILE_OPEN_ERROR;

}

if（（cipher=fopen（cipherFile,"wb"））==NULL）

{

returnCIPHER_FILE_OPEN_ERROR;

}

//设置密钥

memcpy（keyBlock,keyStr,8）;

//将密钥转换为二进制流

Char8ToBit64（keyBlock,bKey）;

//生成子密钥

DES_MakeSubKeys（bKey,subKeys）;

while（!

feof（plain））

{

//每次读8个字节，并返回成功读取的字节数

if（（count=fread（plainBlock,sizeof（char）,8,plain））==8）

{

DES_EncryptBlock（plainBlock,subKeys,cipherBlock）;

fwrite（cipherBlock,sizeof（char）,8,cipher）;

}

}

if（count）{

//填充

memset（plainBlock+count,'\0',7-count）;

//最后一个字符保存包括最后一个字符在内的所填充的字符数量

plainBlock[7]=8-coun