DES算法实现(C++版)
#include "memory.h"
#include "stdio.h"
enum {encrypt,decrypt};//ENCRYPT:加密,DECRYPT:解密
void des_run(char out[],char in[],bool type=encrypt);
//设置密钥
void des_setkey(const char key[]);
static void f_func(bool in[],const bool ki[]);//f函数
static void s_func(bool out[],const bool in[]);//s盒代替
//变换
static void transform(bool *out, bool *in, const char *table, int len);
static void xor(bool *ina, const bool *inb, int len);//异或
static void rotatel(bool *in, int len, int loop);//循环左移
//字节组转换成位组
static void bytetobit(bool *out,const char *in, int bits);
//位组转换成字节组
static void bittobyte(char *out, const bool *in, int bits);
//置换IP表
const static char ip_table[]={,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,};
//逆置换IP-1表
const static char ipr_table[]={,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,};
//E 位选择表
static const char e_table[]={,, , , , ,, , , , , ,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,};
//P换位表
const static char p_table[]={,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,};
//pc1选位表
const static char pc1_table[]={
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,,,,,,,,
,,,,,,,,
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};
//pc2选位表
const static char pc2_table[]={
,,,,,,,,
,,,,,,,,
,,,,,,,,
,,,,,,,,
,,,,,,,,
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};
//左移位数表
const static char loop_table[]={,,,,,,,,,,,,,,,};
//S盒
const static char s_box[][][]={
//s1
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//s2
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//s3
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//s4
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//s5
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//s6
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//s7
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//s8
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};
static bool subkey[][];//16圈子密钥
void des_run(char out[],char in[], bool type)
{
static bool m[],tmp[],*li=&m[], *ri=&m[];
bytetobit(m,in,);
transform(m,m,ip_table,);
if(type==encrypt){
for(int i=;i<;i++){
memcpy(tmp,ri,);
f_func(ri,subkey[i]);
xor(ri,li,);
memcpy(li,tmp,);
}
}else{
for(int i=;i>=;i--){
memcpy(tmp,li,);
f_func(li,subkey[i]);
xor(li,ri,);
memcpy(ri,tmp,);
}
}
transform(m,m,ipr_table,);
bittobyte(out,m,);
}
void des_setkey(const char key[])
{
static bool k[], *kl=&k[], *kr=&k[];
bytetobit(k,key,);
transform(k,k,pc1_table,);
for(int i=;i<;i++)
{
rotatel(kl,,loop_table[i]);
rotatel(kr,,loop_table[i]);
transform(subkey[i],k,pc2_table,);
}
}
void f_func(bool in[],const bool ki[])
{
static bool mr[];
transform(mr,in,e_table,);
xor(mr,ki,);
s_func(in,mr);
transform(in,in,p_table,);
}
void s_func(bool out[],const bool in[])
{
for(char i=,j,k;i<;i++,in+=,out+=)
{
j=(in[]<<)+in[];
k=(in[]<<)+(in[]<<)+(in[]<<)+in[];
bytetobit(out,&s_box[i][j][k],);
}
}
void transform(bool *out,bool *in,const char *table,int len)
{
static bool tmp[];
for(int i=;i<len;i++)
tmp[i]=in[table[i]-];
memcpy(out,tmp,len);
}
void xor(bool *ina,const bool *inb,int len)
{
for(int i=;i<len;i++)
ina[i]^=inb[i];
}
void rotatel(bool *in,int len,int loop)
{
static bool tmp[];
memcpy(tmp,in,loop);
memcpy(in,in+loop,len-loop);
memcpy(in+len-loop,tmp,loop);
}
void bytetobit(bool *out,const char *in,int bits)
{
for(int i=;i<bits;i++)
out[i]=(in[i/]>>(i%)) &;
}
void bittobyte(char *out,const bool *in,int bits)
{
memset(out,,(bits+)/);
for(int i=;i<bits;i++)
out[i/]|=in[i]<<(i%);
}
void main()
{
char key[]={'p','r','o','g','r','a','m'},str[];
puts("*****************DES***********************");
printf("\n");
printf("\n");
puts("please input your words");
gets(str);
printf("\n");
puts("****************************************");
des_setkey(key);
des_run(str,str,encrypt);
puts("after encrypting:");
puts(str);
printf("\n");
puts("****************************************");
puts("after decrypting:");
des_run(str,str,decrypt);
puts(str);
printf("\n");
puts("****************************************");
printf("\n");
}
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