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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
+ `" f) i, q0 ^  q: N# ~3 A前言:
1 N: |5 F2 {% n5 U. C% `. V! X- k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,  N6 r' Y2 H/ X, {' F" e
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,. y  W$ P8 l" k/ Q$ S: F7 s
看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,+ _5 g3 q3 ~+ Q7 I0 S
想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,
" r, R+ _7 D9 E: ^: {: RDES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,
2 k' x' M9 n( |' d( m3 @! w9 O我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,6 \) L  i9 i2 d7 U$ g6 M  G' ^
我給你答案。1 P: `8 u! B8 v/ X
3 I* s# q$ r# h& [; Q
開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,! k( d# f+ k/ t; C* P; o) `
這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。# ^) }3 Q  ~5 w( }

2 O: y9 {# I$ N1 |3 w& ]. }本文:
9 B* E; C' f& L' S! c6 ZDES屬於近代密碼系統,
' O! h! y+ ?% |; Y3 o$ b" c' C% P設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)1 L' r$ A- l' n5 l* l$ o
DES主要分三部分:! l; x5 @  f# `( c
1.回合金鑰 Key(do 16 times)
; x; @0 ]: E9 S$ N) B. |+ ]2.加密(do 16 times)
3 l  I+ b! q% G4 c# J0 S6 D3.解密(do 16 times); x. ?2 T) Q8 `6 B
+ d' q7 k: v# k  U8 M4 w( n3 D
回合金鑰產生:
5 r! f6 F: r2 ~$ G0 h7 b(1.)每7bit加入 odd parity check,+ p- A. \) w' ?8 U
把56 bit的key擴展到64bit。
% e4 c) A4 X# V: \+ U) F0 W(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,9 z) z' n' f$ L5 O! A0 B" E
重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit
3 c  [1 ~# {- {: N6 e(Kl & Kr = 28bit)。
2 E* w# i+ B4 e8 M0 V% b& _(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。# r! I* K6 ]0 o+ ?
(4.)將移位後之Kl和Kr依照
' h# H- K. S! O, l! N% |5 cCP(Compression Permutation)重新分配,. }/ }  _: D! O5 x# `9 n* D0 u; x
即產生key1。. Y$ C1 g6 W- g( u% ^- a
(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可
- G5 V( G' Z- ^+ ^. o. x(key1、key2、key3...key16)。9 `" H  `+ o! \  A! l6 L
& I! M6 s5 N. D% W6 u. P
Permutation table ex:
2 T8 k4 c; r; V, y; p% N$ O; v$ ~5 h" O  {4 K
Permutation operation ex:
# X' A9 `4 ~! M2 X; H& R# r2 b# j' ?

: a$ [7 j* k* `5 r結語:
# z" }9 k1 ?0 q" N6 l盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,2 Y5 r  q8 u+ {
關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出
8 t, }$ D8 r! a6 F+ G $ ~  o+ T( X+ u( h
Krizal Chen ( b4 h9 B; w$ X/ @0 Z" S' ~4 R
2009 04 16 Thur
+ s- d* g8 I9 I$ v

; J& U3 ~2 c5 ~+ u* B7 j
) M9 u- P( g6 J, M! L9 Q4 t
原帖:
- p$ G4 p: X4 r4 Jhttp://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999) K/ X: B7 r. |( G, q( w
http://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx2 |1 i3 E2 c. r8 e9 J3 p5 K

! t; i% h) i1 U; P) 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,. j; [2 U" d3 U+ c
讓想多學點東西的人看,7 w; W1 Z9 b( G4 G5 P! e+ Q. t: t# Y
對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。
5 ]" m8 d7 B6 G6 }: ]- V% L1 U; X% b
而關於lz77 和 lz78 family的加密,
3 g. h! C- T. N" @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,
7 j, i" B9 u7 [6 a如果不需要這種帖,
) X  e; n/ q* D$ J0 S, W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
5 J8 k1 u& u( c
- F: K2 e/ }- K6 ~9 z& @) I2 U* KDES的话,是典型的分组密码算法
. R% q0 L; y1 b! U/ 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; N& H2 U/ A& _. E# q% L) O  }$ J
算法流程:
4 |! Q6 a; b% O& M4 e% o) }4 HIP(X)" [" V/ _9 |& J3 b+ ^# |
     FOR i=1 to 16
% t0 o' c/ B9 x+ Z            L(i)=R(i-1)) q9 ^) B) x+ \' v. M2 o) ]: m
            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i))! h, s+ A, L/ N# D4 {
     NEXT i3 r; W  g: Q: P
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
6 r+ N- `7 l1 x/ o; C嘛,现在在信息安全课上有上密码学' K( m: n2 v/ C' S# T7 h
, Z" m+ e, s% q- t- W8 U
DES的话,是典型的分组密码算法
, L0 ]  l4 `9 T) J- x; ^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. G  n9 s0 n3 l: c* {' @
算法流程:! q# n7 m' E1 J: d) l
IP(X)
. y$ R3 H* L6 j- M  F     FOR i=1 to 16
) m2 a  L1 [" j4 f            L(i)=R(i-1)4 Z% P$ O; V8 k- v7 p& Q0 x" {6 m
            ...

8 Z  U" T$ i9 e9 G: X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()/ L5 k0 `4 w( J
{  o1 K( j9 u. \* K+ N: @
        int s1[4][16]={( d7 |8 u; f/ `( [
                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,! [! f4 P& d0 h2 Z6 U
                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,8 a6 F  M8 V) J# I
                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,# I" H5 p+ E2 T# }( E4 k! A! d
                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13
( R- Q- ?5 T. c* G- o          };% V2 U9 @" n1 S5 u: j1 e0 Q! X
+ B& L& \9 V$ H( A# h& m
        int s2[4][16]={
) d7 e. k: [  Z  n' }/ X! w* h6 w                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,. A' I8 N( X8 o8 K
                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,& S: a# G- L+ y- G' R6 W4 I
                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,3 V/ _6 X! X4 f! P# U, Y# A
                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9# _! N. @0 ^/ c8 a
           };
: @2 x# c5 B* A: L" A+ j& C0 o$ Q( z
        int s3[4][16]={
3 @  E; a1 u# Q( M" U4 N+ b                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
5 H0 ^3 j) w# Q/ ^( v  Y                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
) F/ f! z& t, d6 \% O                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
  n% i4 B/ |; E4 K9 j                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12
( Q- P1 f7 X9 M           };0 ~8 ~7 T6 x+ @* [+ R4 F

7 m6 l/ I+ B8 n) E- P/ O        int s4[4][16]={+ K/ i1 a" b$ l" s4 O
                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,& Z' j; l! y7 `  g
                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,. n% k. i' J! G4 Q: C3 f4 f
                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
# a) e+ y) o6 R& k3 ?                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14
  w1 B4 l7 ]) Z) r9 k2 E! E8 J           };
8 v) L0 \/ u1 _* O0 Q2 z
6 E- z5 ?0 D2 N# Z9 V( T' R( A        int s5[4][16]={" Q/ Z3 f& L& V7 f' R
                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
, C& a+ Z5 a) W  n9 D  r( E. z3 V2 D                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,
8 s! k$ S! w2 H' {: D. Y                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
5 d) E1 h2 B: j' H                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3
& Y+ P9 w, k# P" A5 f8 j1 p           };  e$ s% P& c( Q* ?8 L8 R5 Z/ Z: [
- ^; ~# ^. ]" z" r
        int s6[4][16]={
' |* o2 R% f! d/ S# i: L4 R& o1 K' O                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,
$ I( f: g7 N! Q/ o( m" m5 E                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,+ Y# ?  T- ]& a# T! C
                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,3 R) a- o6 |. I$ x) D' ]
                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13
& Z2 `; H* C9 H- j. `           };
% Q$ X5 C2 e2 s$ k# p7 J* W$ F6 w; q# j) B5 z% C
        int s7[4][16]={
* ~1 A9 m7 @5 Y4 d' M8 s                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,+ m, D% T4 r/ }. D+ R1 G2 F( u' b
                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
( [8 Z0 j, b# x6 k  E1 Q- \$ a* s( A                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,; H: ^- f# Z, T- `
                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12% W$ V( |5 T( q2 S
           };
; Q) G5 \6 O# T* V+ `+ }6 X4 K
7 T: q2 `8 x: e        int s8[4][16]={
  M  [0 r& w" E                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,, [0 Y& {7 @* z
                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,$ f: {$ K9 a3 o
                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
0 |. e2 W* d0 a5 G  \                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11/ a+ N9 c2 B2 w, [: x* I
           };  D1 p& @0 a- h& Q
}7 b0 p% h3 a" G  j

. C, k4 w: {' `7 f% e! R7 A$ F; `[ 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( Y* q( M( u( i0 w+ t
( e" e) u$ X% S# r' b% c1 ^
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 ; k: }* ~# }  J- P
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
8 W' |4 u6 M( j% X' m  p) V# J: i5 @6 z6 n, E1 b" v' s
MD5这样的单向杂凑多好...
! ]  u0 G0 _# w! T, J. l. T. X; T( Y

, c& [4 P+ o+ ^0 P; W- @- q/ a7 j/ H哈 各種演算法各有優缺點,
, v, i. e+ Y" U  A  [1 yDES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,
: G$ L& `/ {7 q! I8 t就是需要再建立PERMUTATION TABLE./ L2 B( Y9 s6 M1 Q9 V5 y* {
1 C; f2 Q1 T% ]4 d# T
MD5 不可逆HASH演算,破解較困難,8 r" R8 m1 `2 G  |4 Y1 A
但是只能單向驗證。

签到天数: 1910 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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