DES加密解密纯C语言实现.docx

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DES加密解密纯C语言实现

#include

#include

#include

voidshow1（）//主界面

{

printf（"\n\n\n\t\t***************DES加密解密系统******************\n\n"）;

printf（"\t\t--------------------------------------------------\n"）;

//printf（"\t\t--------------------------------------------------\n"）;

printf（"\t\t**************************************************\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t1.加密\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t2.解密\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t3.退出\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t--------------------------------------------------\n"）;

}

voidshow2（）//加密界面

{

printf（"\n\n\n\t\t******************DES加密**********************\n\n"）;

printf（"\t\t--------------------------------------------------\n"）;

printf（"\t\t**************************************************\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t请选择明文和密钥的输入方式:

\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t1.直接输入\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t2.从文件读取\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t3.退出\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t**\t\t\t\t\t\t**\n"）;

printf（"\t\t--------------------------------------------------\n"）;

printf（"\t\t\t选择:

"）;

}

voidreader（charstr[30],chars[8]）//读取明文和密钥

{

FILE*fp;

fp=fopen（str,"r"）;

if（fp==NULL）

{

printf（"明文读取失败!

\n"）;

}

else

{

fscanf（fp,"%s",s）;

}

fclose（fp）;

}

voidTo2Bin（charp[8],intb[64]）//将字节转换成二进制流

{

inti,k=0;

for（i=0;i<8;i++）

{

intj=0x80;

for（;j;j>>=1）

{

if（j&p[i]）

{

b[k++]=1;

}

else

{

b[k++]=0;

}

}

}

}

intIP_Table[64]=//初始置换（IP）

{

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

};

intE_Table[]={//扩展变换E

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

};

intS_Box[8][4][16]={//8个s盒

{

{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}

},

{

{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}

},

{

{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}

},

{

{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}

},

{

{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}

},

{

{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}

},

{

{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}

},

{

{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}

}

};

intIP_1_Table[64]=//逆初始置换IP^-1

{

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

};

intP_Table[32]=//置换运算P

{

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

};

intPC_1[56]=

{

56,48,40,32,24,16,8,//密钥置换PC_1

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

};

intPC_2[48]=//密钥置换PC_2

{

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,

29,39,50,44,32,47,

43,48,38,55,33,52,

45,41,49,35,28,31

};

voidReplacement（intarry1[],intarry2[],intarry3[],intnum）//置换函数（初始IP，逆初始IP，

{

inti,tmp;

for（i=0;i

{

tmp=arry2[i];

arry3[i]=arry1[tmp];

}

}

intmove_times[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};//对左移位的规定

voidlif_move（intarry1[],intarry2[],intn）//左移位实现函数

{

inti;

for（i=0;i<28;i++）

{

arry2[i]=arry1[（n+i）%28];

}

}

intK[16][48];//存放16轮子密钥

intc[64];//存放明文或密文

intL[17][32],R[17][32];//存放加密过程中左右部分

voidSubKey（intK0[64]）//子密钥产生函数

{

inti;

intK1[56],K2[56];

intC[17][28],D[17][28];

Replacement（K0,PC_1,K1,56）;//密钥置换PC_1

for（i=0;i<28;i++）//将PC_1输出的56比特分为左右两部分

{

C[0][i]=K1[i];

D[0][i]=K1[i+28];

}

i=0;

while（i<16）

{

intj;

lif_move（C[i],C[i+1],move_times[i]）;

lif_move（D[i],D[i+1],move_times[i]）;

for（j=0;j<28;j++）

{

K2[j]=C[i+1][j];

K2[j+28]=D[i+1][j];

}

Replacement（K2,PC_2,K[i],48）;//密钥置换PC_2

i++;

}

/*printf（"\n子密钥生成过程中，左边生成的值:

"）;

for（i=0;i<17;i++）

{

intj;

printf（"\nC[%d]:

",i）;

for（j=0;j<28;j++）

{

if（j%7==0）

{

printf（""）;

}

printf（"%d",C[i][j]）;

}

}

printf（"\n子密钥生成过程中，右边生成的值:

"）;

for（i=0;i<17;i++）

{

intj;

printf（"\nD[%d]:

",i）;

for（j=0;j<28;j++）

{

if（j%7==0）

{

printf（""）;

}

printf（"%d",D[i][j]）;

}

}*/

}

voidS_compress（intarry[],intshc[]）//S盒压缩变换，其中数组shc存放经过s盒的结果

{

inth,l;//行，列

intsha[8];//存放经过s盒的十进制结果

inti,j;

inttemp[4];

for（i=0;i<8;i++）//s盒压缩变换

{

h=arry[（1+（i*6））-1]*2+arry[（6+（i*6））-1];

l=arry[（2+（i*6））-1]*8+arry[（3+（i*6））-1]*4+arry[（4+（i*6））-1]*2+arry[（5+（i*6））-1];

sha[i]=S_Box[i][h][l];

}

for（i=0;i<8;i++）

{

for（j=3;j>=0;j--）

{

temp[j]=sha[i]%2;

sha[i]=sha[i]/2;

}

for（j=0;j<4;j++）

{

shc[4*i+j]=temp[j];

}

}

/*printf（"\n第%d次s盒的输出:

",m++）;

for（i=0;i<32;i++）

{

if（i%8==0）

{

printf（""）;

}

printf（"%d",shc[i]）;

}*/

}

voidTo10（inta[],intb[],intn）//二进制转十进制

{

inti,j;

inttemp;

intarry[16][4];

for（i=0;i

{

for（j=0;j<4;j++）

{

arry[i][j]=a[4*i+j];

}

}

for（i=0;i

{

temp=arry[i][0]*8+arry[i][1]*4+arry[i][2]*2+arry[i][3]*1;

/*for（j=3;j>=0;j--）

{

if（arry[i][j]==1）

{

t=1;

for（k=0;k<3-j;k++）

{

t=t*2;

}

temp+=t;

}

}*/

b[i]=temp;

}

}

voidTo102（inta[],intb[],intn）//二进制转十进制

{

inti,j;

inttemp;

intarry[8][8];

intt=1,k;

for（i=0;i

{

for（j=0;j<8;j++）

{

arry[i][j]=a[8*i+j];

}

}

for（i=0;i

{

temp=0;

for（j=7;j>=0;j--）

{

if（arry[i][j]==1）

{

t=1;

for（k=0;k<7-j;k++）

{

t=t*2;

}

temp+=t;

}

}

b[i]=temp;

}

}

voidF_Function（inta[32],intb[32],intn）//F函数

{

inti;

inttmp[48];

inttep[32];

Replacement（a,E_Table,tmp,48）;//扩展变换E

/*printf（"\n第%d轮E盒扩展结果:

",n）;

for（i=0;i<48;i++）

{

if（i%8==0）

printf（""）;

printf（"%d",tmp[i]）;

}*/

for（i=0;i<48;i++）//与子密钥异或

{

tmp[i]^=K[n][i];

}

/*printf（"\n进入S盒的48比特:

"）;

for（i=0;i<48;i++）

{

if（i%6==0）

{

printf（""）;

}

printf（"%d",tmp[i]）;

}*/

S_compress（tmp,tep）;//压缩变换S

Replacement（tep,P_Table,b,32）;//置换运算P

/*printf（"\n第%d次P置盒输出:

",l++）;

for（i=0;i<32;i++）

{

if（i%8==0）

printf（""）;

printf（"%d",b[i]）;

}*/

/*printf（"\nf[%d]的输出结果:

",n）;

for（i=0;i<32;i++）

{

if（i%8==0）

{

printf（""）;

}

printf（"%d",b[i]）;

}*/

}

voidEncryption（intm0[64],intc1[64]）

{

inti,k;

intarry[32];

intc0[64],m1[64];

Replacement（m0,IP_Table,m1,64）;//初始置换IP

/*printf（"\n初始置换:

"）;

for（i=0;i<64;i++）

{

if（i%8==0）

printf（""）;

printf（"%d",m1[i]）;

}*/

for（i=0;i<32;i++）

{

L[0][i]=m1[i];

R[0][i]=m1[i+32];

}

k=1;

while（k<17）

{

F_Function（R[k-1],arry,k-1）;

for（i=0;i<32;i++）

{

L[k][i]=R[k-1][i];

R[k][i]=L[k-1][i]^arry[i];

}

k++;

}

for（i=0;i<32;i++）

{

c0[i]=R[16][i];

c0[i+32]=L[16][i];

}

Replacement（c0,IP_1_Table,c1,64）;//逆初始置换

}

voidchangeKey（inta[16][48]）

{

inti,j;

inttmp[16][48];

for（i=0;i<16;i++）

{

for（j=0;j<48;j++）

{

tmp[i][j]=a[i][j];

}

}

for（i=0;i<16;i++）

{

for（j=0;j<48;j++）

{

K[i][j]=tmp[15-i][j];

}

}

}

voidDecryption（intc1[],intm[]）

{

intc0[64],t[64];

inti,k;

intarry[32];

changeKey（K）;

/*printf（"\n交换后的密钥:

\n"）;

for（i=0;i<16;i++）

{

printf（"\n"）;

for（j=0;j<48;j++）

{

if（j%8==0）

{

printf（""）;

}

printf（"%d",K[i][j]）;

}

}*/

Replacement（c1,IP_Table,c0,64）;//初始IP

for（i=0;i<32;i++）