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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 U, V* Q, G+ h6 ]4 {/ z( ?前言:6 E7 {8 `  ^0 j+ s
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,
$ z. [( Y) `- J' ^; \: `, r, g% p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,
  c& K  a6 i5 F看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,6 u+ l  W% q7 o" v
想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,
0 E6 Y+ G- w; |) g! NDES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,
$ u: y& w' Q- s8 B- N我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,
7 I$ S9 ]( b1 u& r我給你答案。
5 I. _) m8 E) q$ }0 c+ q8 k
0 ^) @, |  D  S- u0 g: B開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,
& |$ `9 j/ P8 o& i5 @' w這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。2 p: f, {$ S% B2 Y
5 @2 H+ E4 {  S5 I
本文:
& i8 Q' k0 f, S, G( |DES屬於近代密碼系統,9 k1 @: E! q" {2 _8 |" u5 t
設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)- u5 g8 X9 |; V, [- m1 B* n
DES主要分三部分:" E( K; P' t" `, n( A2 Q
1.回合金鑰 Key(do 16 times)
3 T1 {: m. Q* ~2 X5 h6 S) p2.加密(do 16 times)  s' y, Z! r- s
3.解密(do 16 times)
/ p! d) Y  D% q4 l' \( l6 C6 P( V ( O; g; Z+ e# f; w
回合金鑰產生:
$ ?  Q. e5 k' M! I* s(1.)每7bit加入 odd parity check,
- d1 Q+ H! \' o. z" k' x把56 bit的key擴展到64bit。, k. r1 }6 `( H1 ^* |3 M9 b  Z& G
(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,8 D$ ~8 ?) `1 {* u
重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit
! {- _0 s) i4 a. n(Kl & Kr = 28bit)。$ f! |2 d7 [% Y: y
(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。
5 H( M9 u) @" X, p0 t3 v(4.)將移位後之Kl和Kr依照
& {, _5 V/ G% X- ~3 t6 z: |CP(Compression Permutation)重新分配,
$ `. F- S  e. z! B即產生key1。4 E+ L8 J2 F& x2 a" k5 a9 d. m$ z+ K
(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可' _  ~* s; i8 Q3 K1 S$ d" M
(key1、key2、key3...key16)。
1 l. ]* h; u) y$ d7 {5 _
3 ^9 _' L4 f8 b' x2 d) g# CPermutation table ex:
: E# K. X! o- Z- [, e3 x+ _/ Z5 W2 Y4 |
Permutation operation ex:1 z5 k/ t: H  |; u! W
# b% t  ]( f8 D

% N  [4 \4 ^; j結語:
2 `6 S9 e1 t  j* i盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,7 I3 p" H; `3 J& v  n
關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出: ]  f- u" y0 h/ K+ p* [8 p- W: f' H

! g  m% h/ T1 Q& sKrizal Chen 1 ?; j& S/ C5 F6 H( g# |8 C: p
2009 04 16 Thur
  B% C$ s/ H! Z% }% f, O

0 G9 D: ]0 h$ E( U( f+ P3 e

! y# Y8 J+ G" q0 a% f; D4 o原帖:2 S/ L) q" u5 c* s9 @8 F
http://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999% c' l/ s$ J' c, ]! B
http://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx) N6 \! S9 U  G0 F1 \5 y5 n

3 N4 ]9 _& i# T5 i  ], y[ 本帖最后由 krizal 于 2009-4-16 12:26 编辑 ]

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该用户从未签到

 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,
  N9 d3 y% n/ o- d, a1 D讓想多學點東西的人看,
! c" _  U/ [! Y+ {8 P  Z4 `對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。
/ X; w# X' G" U# c" X7 R; a& n$ F  l2 n! r2 v) y" l1 a
而關於lz77 和 lz78 family的加密,+ o! K  W8 o; f. i
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,
( Z: V$ B' b0 R0 ^5 Q7 ]如果不需要這種帖,! V9 M+ Y/ H+ L- N: {; j
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
. Z" f5 @; N1 }. z8 F2 [, N& V" P* g7 c1 ?* r0 ]) `
DES的话,是典型的分组密码算法: y1 u$ y9 h" N) V! T
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
- a9 A( V2 k1 _5 x1 d$ E9 r算法流程:6 _# g4 `2 m& Z' Z' p) N4 _
IP(X)" d+ K" p5 Y3 x% R3 f* C
     FOR i=1 to 16
1 i: }! B; d& A: y- J, A, q$ @            L(i)=R(i-1); e. r/ v2 G7 F- H
            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i))3 o6 d. e  h( b6 l9 n
     NEXT i
) H# v6 Q5 C1 B! v( g! S8 S' mIP^-1(x)

该用户从未签到

 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 R1 ?0 Q+ |: w9 @1 t( B3 Q+ o嘛,现在在信息安全课上有上密码学1 B9 }$ J: e& z4 J
; N. c, G: x, w( _' S; f2 |/ \2 u  k
DES的话,是典型的分组密码算法* u. ~. D2 s  _6 |1 d5 ]: t
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! |4 f0 C/ k5 i" n% F
算法流程:
/ Q! k- P# F9 D; A' yIP(X)& z6 Z" ?9 s1 L- T- ~1 r. n
     FOR i=1 to 16
+ R; B& s' G/ C8 K# O& K$ Y            L(i)=R(i-1)
6 e: g0 i) y( _- ~& X& ?            ...
. O, I! k! C/ \, ]6 [+ s
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()
  v0 W) e# d7 J- G{
  Z2 o) k. A1 m) S5 q9 N        int s1[4][16]={5 u0 I# T; B: p+ _! I0 |8 {
                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
/ u* ~, e$ r: m) Q                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,2 J" j+ C% O! f, h0 r
                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,
% s: H2 o. s; z/ [                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13
, }. Y( N: g2 n' q+ |. |: d- M% g4 c          };* J. h% ?/ C6 o

, ~  U. @1 ~% n* w        int s2[4][16]={% p  w0 L( B7 z$ ]$ z1 \( L
                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,1 l( q; V1 M7 T) Q3 l
                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,) X. N% {9 P8 ^5 C
                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
7 G# B, j( ~8 e% @1 ~0 F8 F; j( C+ B; j                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9
5 ~" W% `8 P* Q1 d7 h* J           };
0 w9 K( s0 f" v; C: h5 L$ @1 V  c) P# ~9 [# F5 O! y$ @3 ^
        int s3[4][16]={) J6 M7 Y/ o0 p0 ^. O# ], i# c
                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
" X7 _5 z6 D2 X/ H# Q5 x; Y# ^                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
, e' |3 {1 o  ]( s2 N                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,8 g0 `2 g2 T. }9 S
                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12
3 n9 B5 e- ^/ P8 N* d           };. U0 P9 I2 `0 d9 R
; c9 y3 J# X$ k2 {1 O. s. A$ K' j
        int s4[4][16]={
* ]: m+ F' p; y7 S/ Y7 Y" S                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,0 {6 L, A$ G( ^* I1 T
                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,+ b7 C8 t- H* F) W- S" x# Z$ p# `
                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,! k. }8 [' q. s2 v. n* T
                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14& s0 K) e) S! y. v) n9 P
           };
" e0 n' M  t4 }. ]3 b3 G
% E5 W3 R9 A) I% V0 Q3 T1 I        int s5[4][16]={* b& v/ `' ^, C$ r. O
                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
2 H' [! `% u  o+ {2 O                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,) B( u- V6 Q- e( @0 L' D2 x
                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,2 B' v" q% {: m$ y
                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3
! I* B0 s9 y( f% t2 W& U% ]9 l           };
% [; j1 b/ W" U5 Z; F3 q+ m6 J$ h6 y: V. G3 c
        int s6[4][16]={) n7 c" }$ E/ X
                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,% s% g6 D/ t- z
                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,( i) {$ t# H& l' A- |6 o! @, |+ M- u
                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
! T- l" d+ J% L! ?, w+ e3 t                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13: ?! v# y1 d, ]( @) ^+ u* }
           };
/ M% g: |! p) @( i. A
2 t, T8 v  y5 q! I$ Y        int s7[4][16]={" @& |* U- a$ d5 O  M7 v  H
                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
7 {* l/ S& V* U5 b                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
) d0 U$ y& ]+ B$ [: }0 u) j! k% j                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
7 Z3 O  A+ H3 ?9 V                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12, k  h9 K* ]7 h
           };
; H$ g5 F5 @1 d
1 j" f; u5 W, \, w1 ~) j0 w" C        int s8[4][16]={+ ]9 W' L: w; g( c
                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,# p( n# k9 P8 d, H5 V
                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,1 H# ?' Y& \2 Q+ _
                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,; n$ A) [( a$ a( o" @
                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11
% P% F! M7 W7 q$ g           };- E; J! a! B0 s- \& Z7 B# d" p
}
+ h& C7 c7 t& s+ T4 M& N& _9 n! d. c- j, E2 C' a9 ]3 K
[ 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* u, a! o* x1 z- c! x# [4 B9 D  r9 W
/ A) E- M: N% E: H4 J" A, \3 ^1 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
. b4 w& p" {0 C+ U( Z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& S1 g7 w  ]: f8 E1 c  I, m9 p
; ^" H4 w: l; x- |
MD5这样的单向杂凑多好...

. }' e* R& s' }9 T+ q9 F2 \( u# w0 Q; T, B! w  [2 C6 r
哈 各種演算法各有優缺點,) d2 L% v$ U& ?
DES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,
+ J, f* j- \4 I( _* t/ t就是需要再建立PERMUTATION TABLE.3 k1 G# H" o0 m0 C

+ r9 O% C1 Q2 L" \/ V- fMD5 不可逆HASH演算,破解較困難,8 I' e% m& C; e5 z1 {; K  p& \
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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