一、S-DES

S-DES 是一種簡化版的數(shù)據(jù)加密標準。相對于 DES 來說，S-DES 更加簡單、快速、高效，可以用于學習加密算法的入門課程。

二、加密和解密步驟

使用 S-DES 進行加密和解密的步驟如下：

1. 初始置換（IP）
   • 將 8 位明文分為左右兩部分，各 4 位，進行初始置換，得到置換后的左右兩部分。
2. 輪函數(shù)（F）
   • 對置換后的右半部分進行擴展置換（E-P），將其擴展為 8 位。
   • 將擴展后的結(jié)果與輪密鑰 K1 進行異或運算，再將異或的結(jié)果拆分成 2 個 4 位的塊。
   • 將這 2 個塊分別通過 S 盒代替（S0 和 S1），然后再進行 P4 置換，最后將 P4 置換后的結(jié)果與左半部分進行異或，得到 F 函數(shù)輸出的結(jié)果。

S盒運算規(guī)則(具體見案例)：

• 將第1和第4的輸入比特做2—bit數(shù)，指示為S盒的一個行；

• 將第2和第3的輸入比特作為S盒的一個列;

• 其中S0查表需要E-P和K的異或的結(jié)果的前4位，S1為后4位。

• 如S1=1101 ，第1個數(shù)和第四個數(shù)代表要查的行，第2個數(shù)和第3個數(shù)代表要查的列，即11行(第3行)，第10列(第2列)，查詢矩陣的結(jié)果是1，即01。

注意矩陣的起始行列都是第0行(列)

3. 輪秘鑰生成

   • 根據(jù)初始密鑰生成 2 個 8 位的密鑰（K1 和 K2）。
   • 首先對初始密鑰進行 P10 置換，并將置換后的結(jié)果分為左右兩部分，各 5 位。
   • 接下來對左右兩部分進行循環(huán)左移，得到移位后的結(jié)果。

   • 最后將左右兩部分合并，并進行 P8 置換，得到 K1。

   • 對 K1 進行循環(huán)左移，并進行 P8 置換，得到 K2。

4. 加密和解密
   • 將明文通過初始置換（IP）得到左右兩部分。
   • 然后進行 2 輪加密/解密操作，每輪操作包括以下步驟：
     • 將右半部分作為輸入，通過 F 函數(shù)得到輸出。
     • 將 F 函數(shù)的輸出與左半部分進行異或運算，得到新的右半部分。
     • 將原來的右半部分作為新的左半部分。
     • 如果是加密操作，則使用 K1 進行第一輪加密，使用 K2 進行第二輪加密；如果是解密操作，則使用 K2 進行第一輪解密，使用 K1 進行第二輪解密。
     • 將左右兩部分交換，再進行一次初始置換逆置換（$I{P}^{?1}$)，得到密文或明文。

三、案例

1. 密鑰生成

問題描述：S-DES加密，$密匙K=(10100,00010),P10=(3,5,2,7,4,10,1,9,8,6),P8=(6,3,7,4,8,5,10,9)則K1,k2$分別為？

1. 計算P10后的密匙

$K(P10)$:10100 00010 (3,5,2,7,4 10,1,9,8,6)=10000 01100

2. 計算$K1$

左四位、右四位$LS?1$后合并：00001 11000

$K1(P8)$:00001 11000 (6,3,7,4, 8,5,10,9)=1010 0100

3. 計算$K2$

在已經(jīng)$LS?1$的基礎上$LS?2$: 00100 00011

$K2(P8)$:00100 00011(6,3,7,4, 8,5,10,9)=0100 0011

2. 進行S-DES加密

已知: 明文 P = ( 1011 , 0101 ) , I P = ( 2 , 6 , 3 , 1 , 4 , 8 , 5 , 7 ) , E ? P = ( 4 , 1 , 2 , 3 , 2 , 3 , 4 , 1 ) , P 4 = ( 2 , 4 , 3 , 1 ) , I P ? 1 = ( 4 , 1 , 3 , 5 , 7 , 2 文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-718774.html

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