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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
0 P" N" @/ m2 b9 P$ J: |前言:3 Y9 `4 M0 H* `: g1 ^: M9 u: j
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,
- J9 r! x% A+ Z4 j4 G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,
% e* h3 k9 a  B9 A& {. v  e" u& T: q看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,
0 F9 r3 q7 F& x) r) g  n- G想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,0 T0 a  p+ \4 \
DES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,5 y$ |! B8 o+ p( ]9 }
我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,' L3 m9 j6 t* @, E
我給你答案。
& {+ A( ~+ ~+ F* N
: e& n, g" u  z5 K3 T% N開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,
% ~4 Z6 g; s# R; ^+ ^這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。. k; o% @' ^* d9 j% q2 Q- w

. [' L8 h- G& O/ m0 G本文:5 M' R% e( `3 {( s8 O. T& W, g
DES屬於近代密碼系統,
, U4 A# g& z. e* }; }6 i" Z設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)
1 T- q4 W0 c* L- w" X" \3 MDES主要分三部分:& T! `; c. W$ o/ v: e; _3 @
1.回合金鑰 Key(do 16 times)( ?) z% K' N+ t3 I; K7 o
2.加密(do 16 times)
, `6 D' i3 X: U$ w3.解密(do 16 times); y. ~$ s' l3 s5 n9 N
# Q- H" W( k0 H+ J  P+ h9 ?
回合金鑰產生:/ \6 v6 C* Z7 H* U: i
(1.)每7bit加入 odd parity check,! I5 _. @1 |/ p8 p* Q8 g9 H! I3 \
把56 bit的key擴展到64bit。! c9 c5 G; M! ^! s* l  l1 ]
(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,5 {7 G' l+ p- m! V
重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit1 e; K- `3 @" |
(Kl & Kr = 28bit)。
3 n; I) g" N; h& ^+ ^! T- w(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。
9 p6 J$ B0 S. |/ T( C  r* S(4.)將移位後之Kl和Kr依照2 ~+ T$ I8 h6 V* b
CP(Compression Permutation)重新分配,: h& V% F: G1 I. w
即產生key1。5 X  s' \1 i0 X
(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可. J* J( e! r. q
(key1、key2、key3...key16)。
! p% I1 u/ m  M9 I8 b9 u " P2 p7 A- |# v; q
Permutation table ex:8 J- {3 b( w' A/ ]" m0 T5 R
4 V5 g# g! T, E6 o2 H2 z0 p" Y1 d
Permutation operation ex:
( A4 Z, r* j0 U5 h6 ^8 x7 T& ?$ T6 \. h# f. a  a8 i5 U. m, B% z

  \5 g3 m7 Z" W$ X( O結語:& \! F7 R1 T7 [% ?; F, t5 {
盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,
( [9 `+ L! t5 U. E關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出4 J0 t3 W7 U  ~7 }. Y

) M  e- a1 W0 j3 }$ hKrizal Chen
4 k/ T# r* X6 K) N2009 04 16 Thur
% T$ @5 G2 Q- p; X# T# k
$ z9 J; ^! C9 Y
% \2 i6 ~  {: ~1 Q4 O3 x9 z
原帖:/ k! _( S; {% l
http://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999
2 w+ X5 y0 `' y& ~' s+ nhttp://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx
8 @, H/ [  M' O" w* i% C# K2 I0 M" k& L7 a/ Z$ {$ c& t( z. k
[ 本帖最后由 krizal 于 2009-4-16 12:26 编辑 ]

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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,
9 |0 Q$ ^, }# R0 M讓想多學點東西的人看,
8 h$ s& k' W. @& u% C3 Q8 z. T對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。
* s* |8 W, g4 z# N# _% s8 o
, W1 _3 A$ G- Q, [7 v# O5 b* {' q而關於lz77 和 lz78 family的加密,5 K: U" ]3 I+ Z1 j% O$ T
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," W$ b& U1 O2 p/ z4 ?1 `% l1 z
如果不需要這種帖,/ ~5 P8 r- W0 A: u; W7 W3 d
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; K; ^. k+ a7 j5 ?! d* u- n+ x) f

" T# h2 s/ {% ^8 mDES的话,是典型的分组密码算法
4 F% c, _/ N3 L, f2 J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
- v5 k% Z+ q' l6 {' w( w算法流程:& i8 b$ q$ Z5 p- |
IP(X)9 g8 L8 o( e5 Q- C. T) U* \- R" O
     FOR i=1 to 16
! Z* }! t' |5 J  h8 c/ x- r            L(i)=R(i-1)
- J; h  q; e- L% J            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i))
& C2 Y* E  `7 s  @1 N     NEXT i
! O( Y: T/ d) d9 _5 X! D! m% pIP^-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 0 G9 o( I/ E+ i. G
嘛,现在在信息安全课上有上密码学) A% r. h; ?/ s; T
5 X1 h0 a& ~4 y, W0 W5 z! [$ e
DES的话,是典型的分组密码算法3 v, C! P4 t& j& u
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
; C2 P8 K7 F8 @! z5 v7 \) r/ O算法流程:2 K1 F8 A; P+ c* w
IP(X)5 ?: b- x) @! x4 l* M
     FOR i=1 to 16" l$ [& Z9 t: r  g! ]
            L(i)=R(i-1)
% [1 P% f3 I! ^            ...

" U7 N. Q+ v* ^' I/ G, F( T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(). |5 W, o% _" g
{
! d3 F. p. [) x: E+ N        int s1[4][16]={7 |: s  q0 P1 o5 }3 w
                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,. O# H0 y1 C" j% E5 f: H( M2 u
                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,) C  g! t9 S$ p3 L; r: g
                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,+ C4 t  ^+ H. l4 Y5 ?1 C. y% i
                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,131 G3 Y2 M& x5 U, w
          };
! u9 l+ k4 X) f3 z# W$ V# z; z. P" D* I6 r' M, a
        int s2[4][16]={  [1 g6 o. c1 b8 v
                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,/ l: o/ U) Z6 i7 R  v
                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,
3 D5 ^4 w* N2 y1 V                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15," f' E- `% [6 P+ I" B" S. m
                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,95 `% u8 p4 a7 R# t5 E9 Y5 A
           };$ F( C( |( g2 S$ }+ _# T' V

- J8 I2 d! c0 [+ Y        int s3[4][16]={
/ T* V+ r5 i6 J# X1 H                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,1 e0 P" B$ x) M; @
                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,; o6 \( ?1 J9 f6 p' Z
                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,- n) L  r4 {. z4 @3 T/ f2 C
                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12$ h4 S5 ?" J4 ^
           };
  M: B8 }0 P* `7 t7 z; B$ Y$ k, D. f% b: W% ?7 C. b
        int s4[4][16]={9 S4 Q: V" L9 W8 w- k
                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,
9 C" T3 J- }, j% J; h/ s/ T  C' L) x                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,
4 X' s3 f$ R8 t6 I                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
& w6 j7 i/ z  Q* }+ |6 C2 w                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,140 j# `- N) u$ G6 k8 L/ u" f+ P" h/ ~* j
           };7 a! Z1 v1 F& h. B; @/ g; ?' @
1 S: R( B; y6 L1 A3 v
        int s5[4][16]={
) s* T! i  |) s0 R                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
+ ^5 J  E7 M5 S+ J! H: s& {                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,
: j. I5 s3 g5 y4 y                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
: l" a4 ?* J0 y" i                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3( S9 G8 ~3 M. \1 p
           };# ^# h0 Z3 g1 G4 V

" S* V) X5 V/ A/ e) g        int s6[4][16]={1 Q- A8 k% U0 t( Y7 b3 g
                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,, ?4 }8 Z- B  {, L8 @. N
                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,, E, m" L2 A: c2 H' v
                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,  N1 Q: i6 j8 Z
                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13
/ T, s1 x' ?: ~: ]( l8 W           };
' W6 T$ L) u6 a  i$ Z' J% _% Y2 X1 }9 m) X( @6 a4 Q
        int s7[4][16]={- Y: L; w% r$ {7 l
                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
' W5 G/ h3 n) Z. v( n: L                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
- ^8 q& Z/ i: r% T                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,5 M% H- F& p) K2 f4 p
                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12; t2 z" i, @  O8 P
           };
" `. p' c! n, D7 N0 b% V$ X; Y! _& I* J9 W  q
        int s8[4][16]={
* Q3 U: [* y1 H/ N' U1 W                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,7 ~9 o/ K6 A- g) m1 a
                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,7 f; W' Z, [% r& N& L
                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
6 p* h& ?$ I9 }* q1 f4 f                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11
$ ]+ Y( G# `# G$ b           };
- s/ N3 x1 C- q" D1 ?- ^7 N}
$ m1 ^2 o' X8 P: E1 a
2 w3 |: i9 T3 R6 G[ 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
4 D& Q# h5 q; l3 L( k7 S, p3 A$ E/ B+ w* B5 d' H4 J
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 ; d7 w9 j4 X) h& S# \2 `/ D5 n* I
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
3 T; Q8 U% ^: a+ M' C  P& \$ V2 M- c8 y4 h
MD5这样的单向杂凑多好...
# k  W* N3 ~+ a, u  X
2 K/ i  E9 J- ~- |: I0 _
哈 各種演算法各有優缺點,
& i, G9 t) ^$ o! oDES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,2 l  |9 I5 ^2 d$ e5 w
就是需要再建立PERMUTATION TABLE./ P+ _7 X' S' A% J9 A

% _  _7 k: V1 c$ F: [) |MD5 不可逆HASH演算,破解較困難,
+ p9 D- h+ T2 H但是只能單向驗證。

签到天数: 1865 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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