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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7 q& r+ Q+ S5 N7 {5 l7 }
前言:
9 ?; c/ {( |: ?2 v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,5 b) C  G8 O1 b' {8 M+ {, Q
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,
2 H' i9 W( w2 g5 j  h7 k1 l& S看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,
, g! w. d5 ~; h想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,
0 C! w: r8 g! v% iDES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,
) K- K: n# o  C, x我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,
+ ^: c$ R" p& q我給你答案。9 S* E2 ?) T  d1 z

8 g% t  z1 v: P% O# G- k; e開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,2 @8 Y# z# O+ C
這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。: l0 S$ d1 w) j( D& U
$ @; J, c& e. [, L, C* _
本文:
/ P! r5 ]* p& n- P7 P* u: d" }: qDES屬於近代密碼系統,1 z; R3 O: C- R2 C; n) n" h: @
設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)3 ?* w7 v% P/ e. a  o5 j
DES主要分三部分:/ S4 J6 l: y6 d/ g
1.回合金鑰 Key(do 16 times)
1 d/ {& U) U# m! k2 U8 \2.加密(do 16 times)0 {2 Q: y( {1 u) _) K, S! o: M
3.解密(do 16 times)  Z, _8 p5 ~8 n7 S

, @2 H) I2 H6 E$ i  W回合金鑰產生:
1 ?, G  a7 `. B) Q+ K6 E, U(1.)每7bit加入 odd parity check,; u' u) |" }% s  S7 X7 C
把56 bit的key擴展到64bit。
0 R: H: m& p& ]" `, e(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,
4 i, D. t' x+ K( U- X重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit! |. d* @7 C: r1 Q% C: `; V  s, Q
(Kl & Kr = 28bit)。6 ]! D$ f# f5 ^6 D7 R
(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。
3 ?8 c1 H+ O5 B7 }(4.)將移位後之Kl和Kr依照
  n1 M- u  F% iCP(Compression Permutation)重新分配,
; K* a1 Q$ C1 I2 @& l5 U. n即產生key1。8 G+ G* ]) T( I# {6 F
(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可- b  `$ R4 R6 ~& X. f- v
(key1、key2、key3...key16)。
& ], w6 f0 @" Q* n0 V3 o# K' x
' m6 p9 r0 j  b- S( _: {2 MPermutation table ex:3 A5 |4 u* r; S) Q% t$ e  W; |6 K

1 C0 V. J$ ?  bPermutation operation ex:9 p! a0 w$ l2 }; g4 P: L( l
3 v; ^$ }# K. U  K: n1 }6 i' J: i
9 L0 g+ `8 T1 \, P) y* J
結語:9 o1 C" Q# f: X) l9 X8 w7 i! ~
盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,
0 L! _) |* m5 V( ?* d0 n- t關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出
# U1 ~# Y4 K# |5 s0 s( G ! s+ R+ Q( o$ }0 U+ R. _
Krizal Chen
* w! v: ~! i+ c# k! c1 C2009 04 16 Thur

* u+ u- o9 g$ z+ j- y* R5 {) ~/ m. i) R, M% v

0 g. }4 X( ~) I0 c! Z3 A原帖:
( {( L  Y0 b' ^2 u% R" lhttp://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999$ I3 S9 y( K. F9 E
http://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx. B" [) F. U3 a, M: c% @! _% E: E
! [! w6 m/ S- e" q; f! _/ i
[ 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,
+ L# K: g' M3 J( N/ ]1 S讓想多學點東西的人看,
! U( @5 P, ]7 v7 f3 q* U- i: g+ C; ^對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。" w; G8 u( s- v; z
6 b8 v9 Y4 c) \! t" l
而關於lz77 和 lz78 family的加密,
' Y" H& p0 I- D2 o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,
" g* L# e/ g5 \/ c4 u7 c如果不需要這種帖,
  i& e, ]- y; [9 z7 z* z0 P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
& |" P: r% H, Q7 t: l7 q* R, S
  f' s# _5 c4 S* I5 S& lDES的话,是典型的分组密码算法9 |- @# m6 g& J% D
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
: o. k: e5 w" R1 L% m* N. f. }算法流程:
0 s% e. O! L; H9 {  X' S4 I' H* _IP(X)- h) q: }- w3 ~+ g; v" f6 q$ [
     FOR i=1 to 16) `+ {, W! l; _% j% |
            L(i)=R(i-1)
) U+ z9 G/ N5 y* S3 V% H5 d& O6 Q. Z. v            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i)), Y! N5 N- a( R! K
     NEXT i5 G; E$ b  V) y( F: R
IP^-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 1 t* U+ Q* D% s1 B
嘛,现在在信息安全课上有上密码学
, L, d2 t; t' u1 A) y
5 Y. g! B+ S! D& T" I; `: LDES的话,是典型的分组密码算法0 _5 y2 M8 a2 K$ \! o' F, f
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5 g  p% K% Q0 R: C; c' W
算法流程:* E$ r3 D* |& h  G! {) b
IP(X)
+ O- E  q5 k# _* A; C8 T( `. V/ z     FOR i=1 to 16- C+ ]1 n4 `7 W7 r, Z1 d% p  V* X
            L(i)=R(i-1)
, l/ a( F5 B- b. @) d2 d6 g$ f            ...

: e3 x/ _6 n3 K& c是阿,麻煩的是要建table花時間。:loveliness:

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2009-4-16 12:44:01 | 显示全部楼层
void DES::SubstitutionBoxes()
  `* Y9 z% |! `0 q0 r" e{
- ~1 t  U7 L+ f2 j( h$ y        int s1[4][16]={
: U4 H5 V% d* h5 G+ ^! B8 M& y" B4 l                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
  j- Q6 O6 a; _7 Y# \+ X; j7 g9 o8 f                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,1 u/ H' ?( t: @- `. O2 P* P
                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,/ V, {9 o* [1 @- p6 K) P
                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13
* i( |# t6 K/ b5 ]          };
6 F! r( |  m% _  q, x. r) k8 v, r* X# n+ l2 L
        int s2[4][16]={
: O8 }, P+ k. ?6 p                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,
( P2 j/ P, ~) Y1 C) R1 ]+ Q                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,: d0 p. C! ^5 c8 c
                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
- @. y; M! z% ]+ t                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9+ j2 s. M* L- M
           };
" c! m- ]! @( t  Y$ h
  K1 A$ V; M# G        int s3[4][16]={" n3 b; X8 v" E7 F9 G
                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
# N: Z+ E1 h9 K  K- R                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
6 j8 B$ E  L9 j, Q  z" t                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
0 |/ b$ v( b( q, |7 L; S4 ?2 _' @7 E  k                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12
8 C# P& j1 i1 R7 A           };
, ~' S$ ?9 j1 G" f/ t0 f% |$ G4 d9 x2 ]
        int s4[4][16]={
% P- W$ H' K- b/ Z& J4 @                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,3 ^1 p. w, U! I0 u5 j
                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,' L4 c' _0 \1 l: t9 I! ^
                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,3 D1 f3 h0 M* N5 X1 J$ ~$ q
                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14
+ X& K: I! D  j; q7 b           };/ B6 H& g6 w8 q' D
, }' P5 V' s+ v3 `
        int s5[4][16]={% W8 R1 T+ w+ L. k  V7 f3 r
                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,/ U$ k8 r% N* c% y) N$ [
                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6," c  A; c' e1 ^: m' u* S
                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,: r: M; L" p7 c4 I2 H& R7 p( l
                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3" P9 p# `( Y! Z2 m# \  A! r1 D
           };. V% C- z$ X* i( p( j1 b* u

/ E* o7 J. M8 ~- ^+ {: P1 L  q        int s6[4][16]={" V( b' C# C) n) m& e
                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,
/ V% f7 ]: D5 \                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,
/ S: G+ U) G6 \+ F0 q! L, K* y" m                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
2 ^. N; ]; z$ n8 y' k' f  K8 F                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13
4 L8 L( w( }! T- L) D           };
0 ?! g) A6 Z. q( k0 g6 l" W
  K2 b4 o( X% b, F- ]( {        int s7[4][16]={$ o9 X( o( O+ y1 k5 \0 t5 }7 R* n
                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
3 @6 ?8 x, g/ w3 J/ ?/ {                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
* q6 J: \4 ]' j( R; c                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,; i# L# G& }0 Z0 O; s/ p% p% ?
                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12
4 ~% q9 P% A7 s7 y0 Y           };) F; l% C$ l* _0 ~' ]. I+ b

5 ~- T# O( O" ?1 s; J  A# y        int s8[4][16]={0 V/ Z6 E2 [5 C  w+ l/ G$ g
                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,
% D% C$ h6 b& q( E; y, A5 O                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,9 t7 Z& m) Y6 [! q  ^! N& K* K) M
                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
6 E4 |  z( d4 z5 U& ?* c6 s                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11
( D! d& w5 I" z, I7 j+ G) h           };
$ [: E" N3 R- [3 R}
; G. }% d/ a- B! f
) A& ^! w) k' D- H. @! H& r7 S) B[ 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
! L4 y6 Q9 C) A" P9 k( m* `- X% Y6 ^  E1 L- I/ S8 f. H
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 ) D% X; }4 V% o* u
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 W; q6 E$ o" X. k) X0 @
6 I5 y: f$ w  y. N5 O- CMD5这样的单向杂凑多好...
9 \* m1 H6 U3 P) y

0 E  H. k! a9 ~: Z% ?哈 各種演算法各有優缺點,
3 \# ^/ R. e. c5 d/ @( ~DES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,
$ @" _, O+ F( ^4 c就是需要再建立PERMUTATION TABLE.: n* {8 E  J' M% h& V8 L1 q- V
. }: M# x% C- g# L
MD5 不可逆HASH演算,破解較困難,6 b+ D9 ?# w- Z/ `3 a+ f
但是只能單向驗證。

签到天数: 1909 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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