先聲明兩個基本概念
代換 或? 替換（substitution）,用別的元素代替當前元素。des的s-box遵循這一設計。
abc-->def
置換（permutation），只改變元素的排列順序。des的p-box遵循這一設計。
abc-->bac
**本文并未介紹初始置換（Initial Permutation）和初始置換的逆置換。這兩個置換并不提供任何密碼學意義。
DES最核心的算法就是feistel結構的16輪加密 。
![[密碼學]DES,密碼學,des](https://imgs.yssmx.com/Uploads/2023/12/755915-1.png)
該結構以工作在IBM的德國密碼研究員Horst Feistel的名字命名。其中涉及輪函數(shù)F，和每一輪的子密鑰K。
明文數(shù)據(jù)分成左右各32bit，記為LE，RE。
feistel結構的可逆性：
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F函數(shù)內部：
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依次經(jīng)過：
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擴展置換（Expansion Permutation）：將輸入的32位數(shù)據(jù)擴展為48位。這個步驟的目的是引入更多的比特位，并增加數(shù)據(jù)的混淆性。
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子密鑰混合（Key Mixing）：將48位的擴展數(shù)據(jù)與輪密鑰進行異或運算。每一輪DES使用的子密鑰都是從主密鑰生成的。通過將擴展數(shù)據(jù)與輪密鑰混合，增加了密鑰的影響力，增強了密碼算法的安全性。
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S盒替換（Substitution Box）：8個不同的s盒（s1-s8），每個盒將6bit數(shù)據(jù)進行非線性替換，輸出4位bit數(shù)據(jù)。S盒的作用是混淆數(shù)據(jù)，增加密碼算法的復雜性和非線性性。S盒是DES中唯一的非線性元件，也是算法強度核心。其設計準則考慮了對抗差分攻擊，線性攻擊。
**線性：F(x1 xor x2)=F(x1) xor F(x2),xor為異或。
**此處以s1為例，盒內每一行是對0-15的一種置換。
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????????4.P盒置換（Permutation Box）：對經(jīng)過S盒替換的數(shù)據(jù)進行固定的置換操作。這個步驟的目的是重新排列數(shù)據(jù)位，加強密碼算法的混淆性和擴散性。
Key Schedule
子密鑰K的生成方法：
標準的DES要求密鑰為64bit，但是每8位中最后一位為奇偶校驗位，不參與真正的加密。
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pc--permutation choice，也是帶<壓縮屬性>的p-box
經(jīng)過pc1盒----舍棄奇偶校驗位（共8bit，剩下56bit）并置換。
記56bit的左28bit為C0，右28bit為D0。C0，D0兩部分獨立進行循環(huán)左移，左移的位數(shù)根據(jù)當前的加密輪次不同。
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文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-755915.html
合并為56bit再經(jīng)過pc2盒，壓縮置換（舍棄第9,18,22,25,35,38,43,54位），即可生成當前輪次的48bit子密鑰。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-755915.html
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