des加密在线工具 base在线解码编码器

大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下des加密在线工具的问题，以及和base在线解码编码器的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！

DES加密算法原理

网络安全通信中要用到两类密码算法，一类是对称密码算法，另一类是非对称密码算法。对称密码算法有时又叫传统密码算法、秘密密钥算法或单密钥算法，非对称密码算法也叫公开密钥密码算法或双密钥算法。对称密码算法的加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。在大多数对称算法中，加密解密密钥是相同的。它要求发送者和接收者在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都能对消息进行加密解密。只要通信需要保密，密钥就必须保密。

对称算法又可分为两类。一次只对明文中的单个位（有时对字节）运算的算法称为序列算法或序列密码。另一类算法是对明文的一组位进行运算，这些位组称为分组，相应的算法称为分组算法或分组密码。现代计算机密码算法的典型分组长度为64位――这个长度既考虑到分析破译密码的难度，又考虑到使用的方便性。后来，随着破译能力的发展，分组长度又提高到128位或更长。

常用的采用对称密码术的加密方案有5个组成部分（如图所示）

1)明文：原始信息。

2)加密算法：以密钥为参数，对明文进行多种置换和转换的规则和步骤，变换结果为密文。

3)密钥：加密与解密算法的参数，直接影响对明文进行变换的结果。

4)密文：对明文进行变换的结果。

5)解密算法：加密算法的逆变换，以密文为输入、密钥为参数，变换结果为明文。

对称密码当中有几种常用到的数学运算。这些运算的共同目的就是把被加密的明文数码尽可能深地打乱，从而加大破译的难度。

◆移位和循环移位

移位就是将一段数码按照规定的位数整体性地左移或右移。循环右移就是当右移时，把数码的最后的位移到数码的最前头，循环左移正相反。例如，对十进制数码12345678循环右移1位（十进制位）的结果为81234567，而循环左移1位的结果则为23456781。

◆置换

就是将数码中的某一位的值根据置换表的规定，用另一位代替。它不像移位操作那样整齐有序，看上去杂乱无章。这正是加密所需,被经常应用。

◆扩展

就是将一段数码扩展成比原来位数更长的数码。扩展方法有多种,例如,可以用置换的方法，以扩展置换表来规定扩展后的数码每一位的替代值。

◆压缩

就是将一段数码压缩成比原来位数更短的数码。压缩方法有多种，例如，也可以用置换的方法，以表来规定压缩后的数码每一位的替代值。

◆异或

这是一种二进制布尔代数运算。异或的数学符号为⊕，它的运算法则如下：

1⊕1= 0

0⊕0= 0

1⊕0= 1

0⊕1= 1

也可以简单地理解为，参与异或运算的两数位如相等，则结果为0，不等则为1。

◆迭代

迭代就是多次重复相同的运算，这在密码算法中经常使用，以使得形成的密文更加难以破解。

下面我们将介绍一种流行的对称密码算法DES。

DES是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写。它是由IBM公司研制的一种对称密码算法，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，三十年来，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，典型的DES以64位为分组对数据加密，加密和解密用的是同一个算法。它的密钥长度是56位（因为每个第8位都用作奇偶校验），密钥可以是任意的56位的数，而且可以任意时候改变。其中有极少数被认为是易破解的弱密钥，但是很容易避开它们不用。所以保密性依赖于密钥。

DES加密的算法框架如下：

首先要生成一套加密密钥，从用户处取得一个64位长的密码口令，然后通过等分、移位、选取和迭代形成一套16个加密密钥，分别供每一轮运算中使用。

DES对64位(bit)的明文分组M进行操作，M经过一个初始置换IP，置换成m0。将m0明文分成左半部分和右半部分m0=(L0，R0)，各32位长。然后进行16轮完全相同的运算（迭代），这些运算被称为函数f，在每一轮运算过程中数据与相应的密钥结合。

在每一轮中，密钥位移位，然后再从密钥的56位中选出48位。通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位，并通过一个异或操作替代成新的48位数据，再将其压缩置换成32位。这四步运算构成了函数f。然后，通过另一个异或运算，函数f的输出与左半部分结合，其结果成为新的右半部分，原来的右半部分成为新的左半部分。将该操作重复16次。

经过16轮迭代后，左，右半部分合在一起经过一个末置换（数据整理），这样就完成了加密过程。

加密流程如图所示。

DES解密过程：

在了解了加密过程中所有的代替、置换、异或和循环迭代之后，读者也许会认为，解密算法应该是加密的逆运算，与加密算法完全不同。恰恰相反，经过密码学家精心设计选择的各种操作，DES获得了一个非常有用的性质：加密和解密使用相同的算法！

DES加密和解密唯一的不同是密钥的次序相反。如果各轮加密密钥分别是K1，K2，K3…K16，那么解密密钥就是K16，K15，K14…K1。这也就是DES被称为对称算法的理由吧。

至于对称密码为什么能对称? DES具体是如何操作的？本文附录中将做进一步介绍，有兴趣的读者不妨去读一读探个究竟

4.DES算法的安全性和发展

DES的安全性首先取决于密钥的长度。密钥越长，破译者利用穷举法搜索密钥的难度就越大。目前，根据当今计算机的处理速度和能力，56位长度的密钥已经能够被破解，而128位的密钥则被认为是安全的，但随着时间的推移，这个数字也迟早会被突破。

另外，对DES算法进行某种变型和改进也是提高DES算法安全性的途径。

例如后来演变出的3-DES算法使用了3个独立密钥进行三重DES加密，这就比DES大大提高了安全性。如果56位DES用穷举搜索来破译需要2∧56次运算，而3-DES则需要2∧112次。

又如，独立子密钥DES由于每轮都使用不同的子密钥，这意味着其密钥长度在56位的基础上扩大到768位。DES还有DESX、CRYPT、GDES、RDES等变型。这些变型和改进的目的都是为了加大破译难度以及提高密码运算的效率

des算法加密解密的实现

一．加密

DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64(mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图示如下：

DES算法加密过程

对DES算法加密过程图示的说明如下：待加密的64比特明文串m，经过IP置换后，得到的比特串的下标列表如下：

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

该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)（f变换将在下面讲）输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为：

f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1，R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算，生成L2，R2……一共经过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果，L16是R15的直接赋值。

R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16一定要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串，经过置换IP-1后所得比特串的下标列表如下：

IP-1 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

经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e.。

下面再讲一下变换f(Ri-1,Ki)。

它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图所示：

对f变换说明如下：输入Ri-1(32比特)经过变换E后，膨胀为48比特。膨胀后的比特串的下标列表如下：

E: 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 31

膨胀后的比特串分为8组，每组6比特。各组经过各自的S盒后，又变为4比特(具体过程见后)，合并后又成为32比特。该32比特经过P变换后，其下标列表如下：

P: 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

经过P变换后输出的比特串才是32比特的f(Ri-1,Ki)。

下面再讲一下S盒的变换过程。任取一S盒。见图：

在其输入b1,b2,b3,b4,b5,b6中，计算出x=b1*2+b6, y=b5+b4*2+b3*4+b2*8，再从Si表中查出x行，y列的值Sxy。将Sxy化为二进制，即得Si盒的输出。（S表如图所示）

至此，DES算法加密原理讲完了。在VC++6.0下的程序源代码为：

for(i=1;i<=64;i++)

m1[i]=m[ip[i-1]];//64位明文串输入，经过IP置换。

下面进行迭代。由于各次迭代的方法相同只是输入输出不同，因此只给出其中一次。以第八次为例：//进行第八次迭代。首先进行S盒的运算，输入32位比特串。

for(i=1;i<=48;i++)//经过E变换扩充，由32位变为48位

RE1[i]=R7[E[i-1]];

for(i=1;i<=48;i++)//与K8按位作不进位加法运算

RE1[i]=RE1[i]+K8[i];

for(i=1;i<=48;i++)

{

if(RE1[i]==2)

RE1[i]=0;

}

for(i=1;i<7;i++)//48位分成8组

{

s11[i]=RE1[i];

s21[i]=RE1[i+6];

s31[i]=RE1[i+12];

s41[i]=RE1[i+18];

s51[i]=RE1[i+24];

s61[i]=RE1[i+30];

s71[i]=RE1[i+36];

s81[i]=RE1[i+42];

}//下面经过S盒，得到8个数。S1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8分别为S表

s[1]=s1[s11[6]+s11[1]*2][s11[5]+s11[4]*2+s11[3]*4+s11[2]*8];

s[2]=s2[s21[6]+s21[1]*2][s21[5]+s21[4]*2+s21[3]*4+s21[2]*8];

s[3]=s3[s31[6]+s31[1]*2][s31[5]+s31[4]*2+s31[3]*4+s31[2]*8];

s[4]=s4[s41[6]+s41[1]*2][s41[5]+s41[4]*2+s41[3]*4+s41[2]*8];

s[5]=s5[s51[6]+s51[1]*2][s51[5]+s51[4]*2+s51[3]*4+s51[2]*8];

s[6]=s6[s61[6]+s61[1]*2][s61[5]+s61[4]*2+s61[3]*4+s61[2]*8];

s[7]=s7[s71[6]+s71[1]*2][s71[5]+s71[4]*2+s71[3]*4+s71[2]*8];

s[8]=s8[s81[6]+s81[1]*2][s81[5]+s81[4]*2+s81[3]*4+s81[2]*8];

for(i=0;i<8;i++)//8个数变换输出二进制

{

for(j=1;j<5;j++)

{

temp[j]=s[i+1]%2;

s[i+1]=s[i+1]/2;

}

for(j=1;j<5;j++)

f[4*i+j]=temp[5-j];

}

for(i=1;i<33;i++)//经过P变换

frk[i]=f[P[i-1]];//S盒运算完成

for(i=1;i<33;i++)//左右交换

L8[i]=R7[i];

for(i=1;i<33;i++)//R8为L7与f(R,K)进行不进位二进制加法运算结果

{

R8[i]=L7[i]+frk[i];

if(R8[i]==2)

R8[i]=0;

}

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DES算法及其在VC++6.0下的实现(下)

作者：航天医学工程研究所四室朱彦军

在《DES算法及其在VC++6.0下的实现(上)》中主要介绍了DES算法的基本原理，下面让我们继续：

二．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：

子密钥生成过程具体解释如下：

64比特的密钥K，经过PC-1后，生成56比特的串。其下标如表所示：

PC-1 57 49 41 33 25 17 9

1 58 50 42 34 26 18

10 2 59 51 43 35 27

19 11 3 60 52 44 36

63 55 47 39 31 23 15

7 62 54 46 38 30 22

14 6 61 53 45 37 29

21 13 5 28 20 12 4

该比特串分为长度相等的比特串C0和D0。然后C0和D0分别循环左移1位，得到C1和D1。C1和D1合并起来生成C1D1。C1D1经过PC-2变换后即生成48比特的K1。K1的下标列表为：

PC-2 14 17 11 24 1 5

3 28 15 6 21 10

23 19 12 4 26 8

16 7 27 20 13 2

41 52 31 37 47 55

30 40 51 45 33 48

44 49 39 56 34 53

46 42 50 36 29 32

C1、D1分别循环左移LS2位，再合并，经过PC-2，生成子密钥K2……依次类推直至生成子密钥K16。

注意：Lsi(I=1,2,….16)的数值是不同的。具体见下表：

迭代顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

左移位数 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1

生成子密钥的VC程序源代码如下：

for(i=1;i<57;i++)//输入64位K，经过PC-1变为56位 k0[i]=k[PC_1[i-1]];

56位的K0，均分为28位的C0，D0。C0，D0生成K1和C1，D1。以下几次迭代方法相同，仅以生成K8为例。 for(i=1;i<27;i++)//循环左移两位

{

C8[i]=C7[i+2];

D8[i]=D7[i+2];

}

C8[27]=C7[1];

D8[27]=D7[1];

C8[28]=C7[2];

D8[28]=D7[2];

for(i=1;i<=28;i++)

{

C[i]=C8[i];

C[i+28]=D8[i];

}

for(i=1;i<=48;i++)

K8[i]=C[PC_2[i-1]];//生成子密钥k8

注意：生成的子密钥不同，所需循环左移的位数也不同。源程序中以生成子密钥 K8为例，所以循环左移了两位。但在编程中，生成不同的子密钥应以Lsi表为准。

三．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。

其程序源代码与加密相同。在此就不重写。

四．示例

例如：已知明文m=learning,密钥 k=computer。

明文m的ASCII二进制表示：

m= 01101100 01100101 01100001 01110010

01101110 01101001 01101110 01100111

密钥k的ASCII二进制表示：

k=01100011 01101111 01101101 01110000

01110101 01110100 01100101 01110010

明文m经过IP置换后，得：

11111111 00001000 11010011 10100110 00000000 11111111 01110001 11011000

等分为左右两段：

L0=11111111 00001000 11010011 10100110 R0=00000000 11111111 01110001 11011000

经过16次迭代后，所得结果为：

L1=00000000 11111111 01110001 11011000 R1=00110101 00110001 00111011 10100101

L2=00110101 00110001 00111011 10100101 R2=00010111 11100010 10111010 10000111

L3=00010111 11100010 10111010 10000111 R3=00111110 10110001 00001011 10000100

L4=00111110101100010000101110000100 R4=11110111110101111111101000111110

L5=11110111110101111111101000111110 R5=10010110011001110100111111100101

L6=10010110011001110100111111100101 R6=11001011001010000101110110100111

L7=11001011001010000101110110100111 R7=01100011110011101000111011011001

L8=01100011110011101000111011011001 R8=01001011110100001111001000000100

L9=01001011110100001111001000000100 R9=00011101001101111010111011100001

L10=00011101001101111010111011100001 R10=11101110111110111111010100000101

L11=11101110111110111111010100000101 R11=01101101111011011110010111111000

L12=01101101111011011110010111111000 R12=11111101110011100111000110110111

L13=11111101110011100111000110110111 R13=11100111111001011010101000000100

L14=11100111111001011010101000000100 R14=00011110010010011011100001100001

L15=00011110010010011011100001100001 R15=01010000111001001101110110100011

L16=01010000111001001101110110100011 R16=01111101101010000100110001100001

其中，f函数的结果为：

f1=11001010001110011110100000000011 f2=00010111000111011100101101011111

f3=00001011100000000011000000100001 f4=11100000001101010100000010111001

f5=10101000110101100100010001100001 f6=00111100111111111010011110011001

f7=11110101101010011100000100111100 f8=10000000111110001010111110100011

f9=01111110111110010010000000111000 f10=10100101001010110000011100000001

f11=01110000110110100100101100011001 f12=00010011001101011000010010110010

f13=10001010000010000100111111111100 f14=11100011100001111100100111010110

f15=10110111000000010111011110100111 f16=01100011111000011111010000000000

16个子密钥为：

K1=11110000101111101110111011010000 K2=11100000101111101111011010010101

K3=11110100111111100111011000101000 K4=11100110111101110111001000011010

K5=11101110110101110111011100100110 K6=11101111110100110101101110001011

K7=00101111110100111111101111100110 K8=10111111010110011101101101010000

K9=00011111010110111101101101000100 K10=00111111011110011101110100001001

K11=00011111011011011100110101101000 K12=01011011011011011011110100001010

K13=11011101101011011010110110001111 K14=11010011101011101010111110000000

K15=11111001101111101010011011010011 K16=11110001101111100010111000000001

S盒中，16次运算时，每次的8个结果为：

第一次：5，11，4，1，0，3，13，9；

第二次：7，13，15，8，12，12，13，1；

第三次：8，0，0，4，8，1，9，12；

第四次：0，7，4，1，7，6，12，4；

第五次：8，1，0，11，5，0，14，14；

第六次：14，12，13，2，7，15，14，10；

第七次：12，15，15，1，9，14，0，4；

第八次：15，8，8，3，2，3，14，5；

第九次：8，14，5，2，1，15，5，12；

第十次：2，8，13，1，9，2，10，2；

第十一次：10，15，8，2，1，12，12，3；

第十二次：5，4，4，0，14，10，7，4；

第十三次：2，13，10，9，2，4，3，13；

第十四次：13，7，14，9，15，0，1，3；

第十五次：3，1，15，5，11，9，11，4；

第十六次：12，3，4，6，9，3，3，0；

子密钥生成过程中，生成的数值为：

C0=0000000011111111111111111011 D0=1000001101110110000001101000

C1=0000000111111111111111110110 D1=0000011011101100000011010001

C2=0000001111111111111111101100 D2=0000110111011000000110100010

C3=0000111111111111111110110000 D3=0011011101100000011010001000

C4=0011111111111111111011000000 D4=1101110110000001101000100000

C5=1111111111111111101100000000 D5=0111011000000110100010000011

C6=1111111111111110110000000011 D6=1101100000011010001000001101

C7=1111111111111011000000001111 D7=0110000001101000100000110111

C8=1111111111101100000000111111 D8=1000000110100010000011011101

C9=1111111111011000000001111111 D9=0000001101000100000110111011

C10=1111111101100000000111111111 D10=0000110100010000011011101100

C11=1111110110000000011111111111 D11=0011010001000001101110110000

C12=1111011000000001111111111111 D12=1101000100000110111011000000

C13=1101100000000111111111111111 D13=0100010000011011101100000011

C14=0110000000011111111111111111 D14=0001000001101110110000001101

C15=1000000001111111111111111101 D15=0100000110111011000000110100

C16=0000000011111111111111111011 D16=1000001101110110000001101000

什么是SSL加密

SSL是一个安全协议，它提供使用 TCP/IP的通信应用程序间的隐私与完整性。因特网的超文本传输协议（HTTP）使用 SSL来实现安全的通信。

在客户端与服务器间传输的数据是通过使用对称算法（如 DES或 RC4）进行加密的。公用密钥算法（通常为 RSA）是用来获得加密密钥交换和数字签名的，此算法使用服务器的SSL数字证书中的公用密钥。有了服务器的SSL数字证书，客户端也可以验证服务器的身份。SSL协议的版本 1和 2只提供服务器认证。版本 3添加了客户端认证，此认证同时需要客户端和服务器的数字证书。

非对称加密

那么什么是SSL使它对在线安全如此重要？应该探索的一个方面称为非对称加密。当您访问网站时，浏览器会与网站建立连接。目标是在站点和浏览器之间的任何数据流之前确定SSL证书是否有效。所有这一切发生得如此之快，以至于您没有发现延迟。

换句话说，连接的加密是在您看到任何内容之前确定的。如果出现问题，浏览器会阻止您进入您的轨道并让您有机会从网站迁移。

什么是非对称加密很重要？它使用私钥和公钥。公钥加密数据，而私有密钥解密数据。只有在两个键确定功能后才能继续。

对称加密

那么对称加密呢？这对验证SSL证书的过程也很重要。在安全会话建立后，一旦浏览器和站点相互通信，这就是保持连接的原因。

由于使用了这种类型的加密，会话密钥能够加密和解密数据。你看到的是来回的数据流畅，仍然是安全的。

他们如何共同合作形成SSL

将非对称加密视为检查，确认和验证浏览器和网站可以通信的手段。从某种意义上说，它会检查SSL证书并确保通信安全。从那里开始，对称加密接管并允许通信流动不减，直到一方或另一方结束对话。

深入挖掘：RSA和ECC

当您了解有关SSL和加密的更多信息时，您可能会听到两个术语。其中之一称为RSA加密。

这个名字基于提出这种加密理念的三个人：Rivest，Shamir和Adelman。它侧重于公钥加密，并且只要使用浏览器连接网站，就会使用特定的数学公式生成两个大的素数。素数在任何时候都是保密的，最终导致公钥和私钥的发展。一旦完成该过程，就不再需要两个素数。

这是浏览器和站点之间“握手”的另一层保护。与一般的加密一样，它发生得如此之快，以至于您没有时间看到它发生。它做的是保持连接安全。

您还将听到ECC加密。这代表Elliptic Curve Cryptography。它已经使用了十多年，通常被认为比SSL的其他方面更复杂。它是如何参与建立连接的验证过程的。

与RSA一样，ECC也是关于评估和确定站点与浏览器之间的连接是安全可靠的。一旦验证，就会有来回沟通的基础。将其视为防止第三方闯入用户与您访问的网站之间的对话的另一种方式。

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