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[原创HACK教程] DES密碼系統演算法(一)-回合金鑰的產生 重點整理By Krizal Chen

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发表于 2009-4-16 11:47:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
DES密碼系統演算法(一)-回合金鑰的產生 重點整理& I6 A9 q& a6 e0 e% o- `3 E
前言:
# E( W' f# T! i" r1 y" Y6 H  _昨天晚上我弟突然拿出一份像電路圖和密碼表的東西給我,
; @. ^: Y- x  m' S/ i問我會不會,我跟他說這是幹什麼用的,他說是期中考要用的,) l3 {/ K4 r; B$ E
看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,5 H$ @' K: h/ b4 g4 K( i
想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,
2 t$ h' I/ i) z' i) D: TDES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,3 N6 L' @# f7 _# _4 ?
我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,  q8 E& k, s! V
我給你答案。
8 H, @; l, F: R( H1 \* v7 b3 Z$ w ; `6 y4 h8 O8 U7 {( B% M
開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,0 D! a8 v0 n: ~; H
這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。
* G/ Y) w4 H0 K( h; d* ~1 w 6 X" Q% e1 N. W0 w/ h6 i
本文:2 y5 B. O& a$ `' i6 G+ T
DES屬於近代密碼系統,
  k. w: a: |  P* M% j9 }7 i設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)7 n8 ^1 ~" f, d; y2 i5 ~3 v- i: c
DES主要分三部分:. u+ w1 Y1 n7 l0 }& Y$ y" @
1.回合金鑰 Key(do 16 times)
7 L( w( ]. D. y) `& y! j0 P2.加密(do 16 times). |9 q5 q7 d# I/ r( i; W( l5 {
3.解密(do 16 times)
) W( s: s8 c# }; Y; S9 E& A$ j
4 `* N2 R$ f4 N+ W- o回合金鑰產生:: O* s- J2 {' N& H
(1.)每7bit加入 odd parity check,' b5 L9 F+ l; C9 B) B9 `. n
把56 bit的key擴展到64bit。
8 a6 Y. t; _6 n) Y: S  z/ I(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,
' H- x# r- S+ K# K+ {! s: w7 l重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit
1 W6 b' b! w' ^7 w; g(Kl & Kr = 28bit)。! u2 M# ?. H9 q  |6 ~
(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。
; I' ~, H; A2 A& J(4.)將移位後之Kl和Kr依照
* h6 I2 C' `3 L$ T" MCP(Compression Permutation)重新分配,! c! h! s- N* n: }: t" F! O
即產生key1。
! r$ f( `, d& a: g3 O0 V# G4 Q(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可
2 R2 U4 q' R* ^  o0 v(key1、key2、key3...key16)。
$ M! @- l, c# f1 |' }1 x6 o 5 z  ~2 z4 T$ H8 D8 x
Permutation table ex:+ e% d/ @3 B1 y( D( Y% S! Z5 ~

: c  l/ P, |* Y( c0 E9 _Permutation operation ex:( a: g' e0 m! Z; `9 u
0 h4 R2 f1 }7 r3 p2 b
* X, ?9 B% b$ b8 O
結語:& b) x7 o! a1 }2 g1 j
盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,/ t9 d% M6 A2 u( v2 K, ~1 |$ D9 Q: ]
關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出
) f8 c8 i6 A2 `! B5 H
9 F) Z/ i" L* j" y- a% mKrizal Chen $ @3 D" g/ u+ m
2009 04 16 Thur

4 S. u: [& R! F4 r9 i2 H9 m
4 K6 a9 d; a: y' |

5 N4 Q& f% L7 e" a4 }2 G原帖:
% i+ o7 A3 C2 _+ j# m9 C/ Ghttp://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999' J9 Z0 c' q1 |2 l# r' Q
http://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx/ b7 U; l7 o- s' `! E: E

; I5 z) Z+ N1 r& {& k5 |[ 本帖最后由 krizal 于 2009-4-16 12:26 编辑 ]

评分

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 楼主| 发表于 2009-4-16 11:50:35 | 显示全部楼层
emu618、emumax和宇宙各放一帖,0 m) i# b7 @. L0 T3 x6 d. B0 b
讓想多學點東西的人看,
" H/ j8 x0 x% I; t3 a對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。
: M" S+ E, ?+ i! d# h8 Q4 V: u2 D0 _
而關於lz77 和 lz78 family的加密,( `; g4 u, B( F1 u
有興趣的也可以去看看,應該比DES簡單點。

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 11:57:53 | 显示全部楼层
個人是很客觀的,! h' g- {+ w2 C
如果不需要這種帖,8 X) i+ }# B! J0 Q- b
也可以提出,以後就不再放出。

该用户从未签到

发表于 2009-4-16 12:12:29 | 显示全部楼层
嘛,现在在信息安全课上有上密码学
% ^6 n3 o8 t/ n4 W+ d
8 `+ J: @' x  c( _  vDES的话,是典型的分组密码算法4 {& r0 i. W  }( X% a; @
整个算法流程而言并不算复杂,16轮的迭代加密,最后逆IP置换, ?8 i5 H; C2 a8 r; O3 L6 ]$ l5 ]
算法流程:3 M6 X" ^3 @' S
IP(X)+ x, K2 G- k! z( @
     FOR i=1 to 16
2 Z0 p% U' W2 {9 D" H/ x# l3 o            L(i)=R(i-1)
8 C1 ]5 G* S; o- A- Q            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i))
0 E- P5 l0 v& q" E  t% T5 c7 b     NEXT i
# E7 A  d1 S8 r4 B  R& T/ QIP^-1(x)

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 楼主| 发表于 2009-4-16 12:25:17 | 显示全部楼层
原帖由 慵懒悠悠 于 2009-4-16 12:12 发表
9 ^9 b  A7 B, z& ^- \( M嘛,现在在信息安全课上有上密码学
6 }' j, ]! ~# I2 m' b- z6 o. g3 Q$ F* F6 h- i) V! s1 C6 e
DES的话,是典型的分组密码算法! V; U) ~" Y! X% G2 u1 @
整个算法流程而言并不算复杂,16轮的迭代加密,最后逆IP置换
* _8 d  N7 `" [: }' G$ t% M4 l& F算法流程:* Y: I. F) D2 O4 w9 K
IP(X)
) ~) I. c7 G6 R0 f, H4 n     FOR i=1 to 16% _3 F" o" g+ R9 c6 q
            L(i)=R(i-1)
* y" p) {# b6 E0 d# |            ...
* X% j- d% y: b1 O  z
是阿,麻煩的是要建table花時間。:loveliness:

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 楼主| 发表于 2009-4-16 12:44:01 | 显示全部楼层
void DES::SubstitutionBoxes()
  Z# H5 `7 r  Y8 A/ @) U. w; O- x{9 u. ~6 x6 B0 i1 U  V1 k7 Y
        int s1[4][16]={
  N& @, S$ K/ W; x  S4 ^                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,9 T+ u4 A7 ^6 K5 z1 T
                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,
, K! w( a( F" |: c( |" c6 g8 {% Z                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,7 W8 n+ `; Q: @2 a/ L( l
                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13
( z! z& F; i) r4 E: n7 Y9 |          };
  l! H& d( \8 I# D9 ^1 {, F5 e# D4 s/ Q; t
        int s2[4][16]={
; s) J8 m3 J* b/ T/ r8 E: Y) J                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,
: `& _# f0 h+ i1 T1 i                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,4 A/ f2 G' O& M' V$ z
                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
, A% I2 D' f2 d1 K, j. V                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9
. Y" A: T( Z8 R$ y  V           };2 ^! f* o* M# v! U. g
: f1 D; N! ^3 e) N0 B$ c
        int s3[4][16]={
9 ^) e* ^2 R; e9 T. I7 k                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,1 d: z7 b! q& C3 }- q5 r1 T  _
                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
0 g% O0 n) U7 r' u, F                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
% T" E  Q+ S7 W% }+ L                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12
* P# I  N8 @4 Y1 \4 p' R4 `           };
) i; j4 |6 }* V5 A& {  f6 V. C
) O3 p7 L3 P0 J        int s4[4][16]={
5 Y, L$ k: Q/ [  @9 I8 G: u                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,
, j. f+ _5 l* @" B                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,9 I$ q0 L0 Q8 y3 Q& D# W
                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
, s+ Q4 C9 F/ k' E7 ^3 e! s                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,148 R" ?: G, A+ g
           };
) O7 D" Y3 J/ m6 @$ J- o4 ~) d/ D  F4 F) i2 W9 M* j9 @) Y2 [4 f2 r
        int s5[4][16]={0 q& g( @5 G9 g9 ?' A+ a: u! F
                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9," H9 p) s" J' X1 V4 ~; |0 ?
                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,9 [7 O8 {5 T' M( s
                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
; E/ D' F( s( ^* y# J                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3' i& ~1 X3 |+ o3 o
           };
- V4 Q9 d6 P9 j7 _) ~6 ^5 y3 e- D' q( f" u( j( k
        int s6[4][16]={1 R2 [. l$ b. l1 Y
                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,
/ W% S4 Y5 x; N" c/ {4 P0 Y, {2 n                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,
; R$ M7 d/ T- g. Y" k( f0 ?                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
! c: r& o" A' x                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13
+ }% z. M- k, a1 S( c           };1 I) `1 N: n( a) w1 L

! E* V9 x3 S4 P0 G! }        int s7[4][16]={
, R1 i4 X6 T7 I                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
7 l, h' R1 N1 I9 B! @0 P                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
! _. ~% f8 W5 V1 \4 N. l                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
3 |0 G, G7 c2 {' {% T, `8 f                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12
3 k# H. I- D3 v- C           };
/ x% }) b9 V: F3 h9 E# a
. M8 D, j9 d: u( l. z0 |        int s8[4][16]={* ^8 m* w8 B: z% ]5 R
                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,8 X) @/ \- T# Q1 p4 l
                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,
; V, R1 ^7 N" f* }4 w                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
9 o) R" l: U' i, I6 K; T                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11" L8 k9 ]% t: ~6 l. `
           };
+ @4 J9 m5 g1 ?7 j% I7 q" @9 {! a2 b( m}
! e3 Q5 U- L6 g# j4 k$ w
% |/ b; N' d  }; o$ g: a[ 本帖最后由 krizal 于 2009-4-16 12:46 编辑 ]

该用户从未签到

发表于 2009-4-16 12:53:10 | 显示全部楼层
这也就是我不怎么喜欢DES的原因所在,算法简单,但实现的时候数据的结构要另外考虑; T4 Y! I9 f3 ^  v% m
4 @& E9 H& A. a+ Z: q
MD5这样的单向杂凑多好...

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 15:23:08 | 显示全部楼层
原帖由 慵懒悠悠 于 2009-4-16 12:53 发表 : P1 C% T- ]( a9 A8 l
这也就是我不怎么喜欢DES的原因所在,算法简单,但实现的时候数据的结构要另外考虑# g7 x* O# e1 g. @+ D5 I

1 k+ ?8 X1 H) wMD5这样的单向杂凑多好...

# w7 d6 p% i% E9 m9 X
0 b1 Q& z+ G! e8 m/ C, X) n哈 各種演算法各有優缺點,- _9 a$ Y/ S; _, \* U
DES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,
. F4 |: G6 Z8 E就是需要再建立PERMUTATION TABLE.
  n1 E( [1 u& y! z$ H; E8 c4 L
" s3 U) d/ I9 H- z$ QMD5 不可逆HASH演算,破解較困難,8 q$ s( J  D+ R$ u) \/ `
但是只能單向驗證。

签到天数: 1931 天

[LV.Master]伴坛终老

发表于 2009-4-16 23:41:01 | 显示全部楼层
支持一下,我对密码没什么研究。:loveliness:
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