-通达学院课程设计ⅱ报告。
2016/ 2017学年第 1 学期）
题目： des算法实现。
专业计算机科学与技术（信息安全）
学生姓名。班级学号。
指导教 -通达学院课程设计ⅱ报告。
2016/ 2017学年第 1 学期）
题目： des算法实现。
专业计算机科学与技术（信息安全）
学生姓名。班级学号。
指导教师王波。
指导单位计算机学院信息安全系
日期。des算法的实现。
一、 课题内容和要求。
对称加密就是加密和解密所用的密钥是一样的，加密的强度很大程度上在于密钥的强度以及加密算法的保密，最常见的对称加密算法有des、idea、rc4、rc5等。本设计题要求实现des加密和解密算法，能对文件实现加解密。
二、对设计要求的理解。
des是一个分组密码算法，使用64位密钥（除去8位奇偶校验，实际密钥长度为56位）对64比特的数据分组（二进制数据）加密，产生64位密文数据。des是一个对称密码体制，加密和解密使用同意密钥，解密和加密使用同一算法（这样，在硬件与软件设计时有利于加密单元的重用）。des的所有的保密性均依赖于密钥。
程序主要采取对数据的位操作的形式，把明密文文件中的内容以字节为单位读取，每次读取8个byte共65bits，然后使用标准des的算法依次对读取的64bits明密文进出加解密处理。文件的路径的输入有比较严格的格式约束。如：
盘符名：\\文件名。txt 格式错误则会导致文件打开失败，不能进行加解密操作。
三、概要设计
这个程序主要是 des算法部分的加密和解密，还有后面对文件的操作。
程序主要流程图如下：
图-1 程序流程图。
这个程序的关键在des算法的操作，主要有下的主要步骤：
1.初始置换 ip；
2.子密钥 ki 的获取；
3.密码函数 f ；
4.尾置换 ip-1 ；
下面是具体的几个过程：
1） 初始置换ip
这一部分很简单，ip（initial permutation）是一个 8x8 的置换表：
int ip
根据表中的规定，将输入的 64 位明文重新进行排序，即将第 58 位放到第 1 位，第 50 位放到第 2 位……以此类推。初始置换以后得到的是一个 64 位的输出。
2） 子密钥 ki 的获取。
用户输出的密钥是 64 位的，根据密钥置换表pc-1，将 64 位变成 56 位密钥。（去掉了奇偶校验位）将 pc-1 置换得到的 56 位密钥，分为前28位 c0 和后28位 d0，分别对它们进行循环左移，c0左移得到 c1，d0 左移得到 d1。将 c1 和 d1 合并成 56 位，然后通过pc-2表进行压缩置换，得到当前这一轮的 48 位子密钥 k1 。
然后对 c1 和 d1 进行左移和压缩置换，获取下一轮的子密钥……一共进行16轮，得到 16 个 48 位的子密钥。
3） 密码函数 f
密码函数f(r, k)接受两个输入：32 位的数据和 48 位的子密钥。然后：
通过表 e 进行扩展置换，将输入的 32 位数据扩展为 48 位；
将扩展后的 48 位数据与 48 位的子密钥进行异或运算；
将异或得到的 48 位数据分成 8 个 6 位的块，每一个块通过对应的一个 s 表产生一个 4 位的输出。
其中，每个 s 表都是 4 行 16 列。具体的置换过程如下：把 6 位输入中的第 1 位和第 6 位取出来行成一个两位的二进制数 x ，作为 si 表中的行数（0~3）；把 6 位输入的中间 4 位构成另外一个二进制数 y，作为 si 表的列数（0~15）；查出 si 表中 x 行 y 列所对应的整数，将该整数转换为一个 4 位的二进制数。
把通过 s 表置换得到的 8 个 4 位连在一起，形成一个 32 位的数据。然后将该 32 位数据通过表 p 进行置换（称为p-置换），置换后得到一个仍然是 32 位的结果数据，这就是f(r, k)函数的输出。
4） 尾置换ip-1
合并 l16 和 r16 得到一个 64 位的数据，再经过尾置换后得到的就是 64 位的密文。注意：要将 l16和 r16 合并成 r16l16（即左右互换）。
尾置换表ip-1如下：
int ip_1
四、关键技术难点分析
在 des 算法的实现中，我用 c++ stl 中的bitset来操作二进制位。下面是对一个 64 位数据进行加密解密的源**：
bitset<64> key64位密钥
bitset<48> subkey[16存放16轮子密钥
初始置换表
int ip
/ 结尾置换表
int ip_1
下面是生成密钥所用表。
图的算法实现课程设计
数据结构与算法。课程设计报告。课程设计题目 图的算法实现。专业班级 信息与计算科学1001班。姓名 学号。设计室号 理学院机房。设计时间 2011 12 26 批阅时间。指导教师 成绩。图的算法实现。目录。一 设计内容。二 功能设计流程。三 详细设计。四 调试。五 总结。六 参考文献。七 附录源 一...
算法课程设计
目录。1 问题描述第1页。2 算法分析第2页。3 伪 第5页。4 设计流程第6页。5 演示程序设计第8页。6 测试与结论第16页。7 设计过程遇到的问题 思考及解决方法 第17页。八 总结第17页。1 问题描述。八皇后问题是一个古老而著名的问题，它是回溯算法的典型例题。该问题是十九世纪德国著名数学家...
算法课程设计
当一个问题具有最优子结构性质时，根据其具体情况可以用动态规划算法或者贪心算法来求解。但当问题同时具有贪心选择性质时，贪心算法则通常会给出一个更简单 直观和高效的解法。贪心算法则通常会给出一个更简单 直观和高效的解法。贪心算法通过一系列的选择来得到一个问题的解，并且每次贪心选择都能将问题化简为一个更小...