什么是DES算法，详解DES算法的基本原理

DES算法是应用最为广泛的对称加密算法。它主要应用在计算机网络通信、电子资金传送系统、保护用户文件，此外，DES还可用于计算机用户识别系统中。那么，具体什么是DES算法，DES算法的基本原理是什么，本文将给大家详细介绍一下。

什么DES算法

DES是一个分组加密算法，就是将明文分组进行加密，每次按顺序取明文一部分，一个典型的DES以64位为分组，加密解密用算法相同。它的密钥长度为56位，因为每组第8位是用来做奇偶校验，密钥可以是任意56位的数，保密性依赖于密钥。 DES算法的核心主要包括两部分，第一部分是Feistel结构，第二部分是16个子密钥的生成。

DES算法的基本原理

DES算法为密码体制中的对称密码体制，⼜被称为美国数据加密标准。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。

密钥长64位，密钥事实上是56位参与DES运算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位，使得每个密钥都有奇数个1），分组后的明⽂组和56位的密钥按位替代或交换的⽅法形成密⽂组。

步骤：

IP置换

IP置换⽬的是将输⼊的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位。

密钥置换

不考虑每个字节的第8位，DES的密钥由64位减⾄56位，每个字节的第8位作为奇偶校验位。产⽣的56位密钥由规则表⽣成；

在DES的每⼀轮中，从56位密钥产⽣出不同的48位⼦密钥，确定这些⼦密钥的⽅式如下：

1).将56位的密钥分成两部分，每部分28位。

2).根据轮数，这两部分分别循环左移1位或2位。每轮移动的位数按规则表；

移动后，从56位中选出48位。这个过程中，既置换了每位的顺序，⼜选择了⼦密钥，因此称为压缩置换。压缩置换规则按规则表；

扩展置换

扩展置换⽬标是IP置换后获得的右半部分R0，将32位输⼊扩展为48位(分为4位×8组)输出。

S盒代替

压缩后的密钥与扩展分组异或以后得到48位的数据，将这个数据送⼈S盒，进⾏替代运算。替代由8个不同的S盒完成，每个S盒有6位输⼊4位输出。48位输⼊分为8个6位的分组，⼀个分组对应⼀个S盒，对应的S盒对各组进⾏代替操作。

P盒置换

S盒代替运算的32位输出按照P盒进⾏置换。该置换把输⼊的每位映射到输出位，任何⼀位不能被映射两次，也不能被略去，映射规则按规则表；

IP-1末置换

末置换是初始置换的逆过程，DES最后⼀轮后，左、右两半部分并未进⾏交换，⽽是两部分合并形成⼀个分组做为末置换的输⼊。

经过以上步骤，就可以得到密⽂了。

整个流程可以用下面这个图表示：

附上一个DES在线加密解密的网站：https://md5.cn/

DES加密算法的优点和缺点

优点：优点：简单，容易实现，运行效率高。

缺点：分组比较短、密码生命周期短、容易被暴力解密，密钥难管理，不好分配（密钥交换问题--如何安全的将密钥传输给解密方），无签名认证功能。

以上给大家介绍了什么是DES算法，以及DES算法的基本原理。总而言之，普通DES算法密钥长度较短，容易被暴力解密。但是，可通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击。

相关文章：