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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, P, o7 E3 B- [# U/ A8 _3 h
前言:6 P. x9 B' |" z9 O  h2 o
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 _8 n3 `  C7 o  N7 u/ ~, M
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,
. C8 v: G( A3 k+ B6 ?看了下不就是鼎鼎大名的密碼演算法之一的DES,
' \" B' @% j8 W$ Q* [- B/ ]0 \$ U想不到電機的也要懂DES,那讀資工、資管的情何以堪,7 U" b0 Y# v3 ^
DES原本是有想看下,但是個人不常用,所以就一直擱著,4 O/ P+ {6 W6 z, R& S. N8 C7 ~) E
我就跟我弟說 我對DES沒什麼研究,但給我30分~1小時,$ u) o5 @4 q$ S
我給你答案。
- Z& E: X" B/ V & ?2 S& Q- [7 j% w& U9 ^
開始看了下,感覺密密麻麻的亂碼,但是hack玩習慣了,
3 f" U& x3 O: ^; u( S' ~5 l& [這些都是小事,花了些時間看了下原理,感覺上還是蠻easy的。
- S, f3 Y" l" p2 g# F* k ) d4 r+ o1 ^8 e) K
本文:
1 n0 {" @0 X* P/ \7 g$ W3 D- }5 b) ?DES屬於近代密碼系統,, ]0 ?; u+ Q* k0 y/ E* D5 [* {
設計原理為Shannon所提出的加密系統(Product Cipher)
9 G3 x  [+ b& lDES主要分三部分:
4 @& B; }- F# P4 |1.回合金鑰 Key(do 16 times)
0 M4 j: ?5 X+ p& Y$ C2.加密(do 16 times)
' C; i8 e3 r9 ?3.解密(do 16 times)
' t" n+ N, h4 T2 x1 n0 S8 R( i 9 W* Q1 S* o' @+ a" N0 o6 \
回合金鑰產生:& s5 u6 y* j- B' {% n9 _8 _
(1.)每7bit加入 odd parity check,
7 g3 m8 q5 ]' W3 J9 r% C把56 bit的key擴展到64bit。
: m2 c  k" L3 T# Y(2.)將64 bit的key依照KP(Key Permutation)重新分配,
7 A# N; _3 a  K; C/ o' ^& K# C( k重新分配後減縮為原本的56bit,切割56bit各半為28bit
* ~1 M/ r4 ]  u! S(Kl & Kr = 28bit)。3 s: w* [! k# s0 g
(3.)分別對Kl 和 Kr做 左循環位移(LS)。
0 a6 w+ Z( l+ ~, \, I- }* q(4.)將移位後之Kl和Kr依照
% a8 ?7 g5 e6 [$ P! \! U1 cCP(Compression Permutation)重新分配,
0 }  B5 m$ ^( {0 D! U$ s1 N即產生key1。& d1 v; x# B  u9 D4 c% l- _6 f
(5.)重複step 3. 和 step 4.直到16組key都產生即可4 e9 h2 e+ {/ `" O+ V% }1 i4 Z
(key1、key2、key3...key16)。
8 A: n  p( c6 e$ j. [ 3 E3 Q3 z8 T8 v7 n- m
Permutation table ex:* t4 k9 n% o# f" h9 x
" E% U  Z+ t# U6 Y. F" L
Permutation operation ex:
$ H, U$ J" e3 ^2 |3 N% X
$ e! K3 x" b3 K; H  l
: L0 U/ p/ m# [6 a# h& k1 E" [/ m結語:
, p! C7 h7 a4 U: Z3 ~- e盡量寫的簡單扼要,重要的步驟大概都列出來了,
; |1 o' X* h0 c* Y) |4 N關於實例要寫一大堆code table,有興趣的再提出4 ~. [* x9 |9 G+ v4 X4 c6 m
# P* l1 u' p$ J6 {
Krizal Chen 1 {- z5 X0 y& ?* V: g' b4 A: ^
2009 04 16 Thur

3 L' l6 Q$ g9 S; G' f# d- J0 Q" n- }# p. D6 o& M& @8 q

/ B. F+ P& B$ K/ V3 Z1 j% M. _& l1 b原帖:
5 r2 H, {8 a( w5 j/ a8 z+ Bhttp://tw.myblog.yahoo.com/dsght-krizal/article?mid=2000&prev=-1&next=1999
4 P- l( B& ~3 q- g. }1 ?1 Z/ Chttp://dsght-master-krizal.spaces.live.com/default.aspx, v. X; h5 y% G. A- J

, q% V! f! T! w* V[ 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,
6 C5 r) Q! e' Q; M7 {' A讓想多學點東西的人看,- U9 T% `: X( v' d
對實例產生有興趣的,自行跟我連絡。
) Y" y2 a$ A; W4 `; j/ F' ?" l( |* g/ Y
而關於lz77 和 lz78 family的加密,
" m1 ~: M5 p7 b2 C  v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& W3 [) ]2 y. b如果不需要這種帖,! u1 Y- T$ j+ S8 p& |3 J) U' a
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; E! X3 ?: ^  c- S, v
! N8 p  c5 u3 C9 w& g
DES的话,是典型的分组密码算法
" X7 M  \, A4 q* M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/ V: Q( b* Z* s算法流程:4 f8 i6 b& }" V. K7 O0 ?
IP(X)
" Y# n: |, H% Z0 n  Z     FOR i=1 to 16
* i0 }5 S. u$ T% d) u  s            L(i)=R(i-1)
( H1 a+ i; U! y. O( T            L(i)=R(i-1)⊕f(R(i-1),k(i))" ~, n6 q# p' Z8 R+ t5 M
     NEXT i" Q% y* Y+ f1 u! h
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
3 v: \9 \5 S) c0 ~嘛,现在在信息安全课上有上密码学$ u" M4 e, T& D9 L2 b$ Q  `2 h

' q2 g& p( d  z$ \) SDES的话,是典型的分组密码算法
4 J+ I6 J% J4 O1 s' s* 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6 g! M# l# I+ p
算法流程:
4 H' M& i/ a  V) n4 T  lIP(X)
, X+ r8 v# B: s( K9 B     FOR i=1 to 16* ]8 _) L$ g. Y) x9 N
            L(i)=R(i-1)0 E7 t; E; @6 L( K! F0 c( A: h
            ...

" S! H/ Y0 c0 f2 E) K: 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()2 |% t. k0 v3 y2 q# T! @
{
) r+ h5 I7 H, J        int s1[4][16]={- C( X! l  y: ~7 F# `
                14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
% S! H" W4 @8 F) [3 s, u                0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,! L: Y$ z5 W4 d: D# O
                4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,
( G! \, Z9 X! r. f% s4 l7 n                15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13# k) a1 }/ L2 q  P* g
          };, T7 m8 M3 |; {8 G. S
+ _9 U4 A# H9 \4 \: n1 r" v# r; B
        int s2[4][16]={
$ ^& e' ?0 j7 a                15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,$ i& t: X3 ~; s! ~4 s3 s# G* Q
                3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,- I0 E- `3 _% \: @$ x$ Z2 P# ?! E4 d
                0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
4 ?6 _5 l6 M% _8 _6 |* r                13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9
/ F5 n- H6 ?) e8 w1 Y2 H           };
7 I% b0 ?! t' `* X' v! ?) j/ {5 d) F
# r4 R+ e1 p1 _, R% N" O+ W' K        int s3[4][16]={1 ^. x$ N+ A. S# t+ e: A
                10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,3 I3 q0 W2 U; t9 X0 w
                13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,, T' X! e& F6 e/ U5 h; X
                13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
' N7 A- S4 M% o# z7 [/ i% k                1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12
" d! a: c* q% o: r. n           };
3 C/ |( F8 t9 `% i
9 @6 s3 X3 F; Y$ Z9 {        int s4[4][16]={1 d8 C) Y, ?9 k  e1 O+ p
                7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,6 X! d( Z9 |) U5 t: v, k
                13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,! I) H$ F# J  @+ s: h. r! ^- O9 x
                10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
! ^" e' N4 k* R2 V                3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14, l% O% Y( s3 Z
           };
  {+ _1 @* Z( s5 x! d1 e
) I  s% d; o/ a& l! g: ?        int s5[4][16]={: w6 ~% x/ T1 I
                2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
" J- _7 h* W" |4 O/ c' ?$ ]+ m                14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,& q. o4 `" \0 M! z1 r) B, C0 K* g: a# g
                4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
0 B7 M8 |  k- \: G2 y1 V6 V                11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,39 K' X- C2 o4 j
           };
, a( y* G' r, D7 S# j
# S  Z% \3 a/ z        int s6[4][16]={/ D$ a6 m+ h  j" s. F8 K9 j
                12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,! M4 m8 b3 s3 @! b& F; E) z3 \
                10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,+ `/ _* R* }( |& {7 Y2 d' ~
                9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
( S$ H0 P" d/ Z                4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13
6 ^' a! N/ T( a$ Q! N, l           };/ A! \/ C, J% J  H7 g% X
. E" T: |1 V3 M" A% ?/ @# g
        int s7[4][16]={
. _) t" M: F6 I. Y2 m% N                4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,- U0 }; w# v2 i* j
                13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,, E* V. _& K6 I
                1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
- y) O  w: X. d                6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12
. p3 |9 n$ ?! [           };
, _; T4 X. \( a% O- ?0 X( L
* ~  p9 E7 I& J: K        int s8[4][16]={( p" x9 ]2 l! ]5 w, v* O& C
                13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,
: `  P$ O$ g2 m) ]- ~, B3 A3 E6 ^                1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,9 X/ O/ X& K" v5 P0 m# P$ }2 q& k
                7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
- _& J, S& W- t& [# h. K! O                2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11
9 S8 B; g0 k0 K4 n% ]           };
1 a$ J3 R2 U, g}5 E8 ]0 [" Y1 |0 Y7 L
/ }* z7 I& i! l
[ 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
& B. p9 h. u" Q8 h9 T4 W  i% B+ |$ `
" L) H% S1 ~. s+ PMD5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 * Y; J9 C- r0 }: w% x) r
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
2 a' V/ Q" a& K: k, W6 G7 y1 V( e$ t2 y  \3 o
MD5这样的单向杂凑多好...

2 O1 \# R4 J; q) c; `7 J1 Y3 ?% b$ n
哈 各種演算法各有優缺點,7 m: g. h5 g! p; F
DES 演算法簡單,單純用XOR執行快速,  m/ _  h* U* b1 M' C
就是需要再建立PERMUTATION TABLE.
6 r: K6 B( D0 E- C6 \6 S# I( f1 p8 t5 |1 {' w2 T' }3 t
MD5 不可逆HASH演算,破解較困難,
# d' g& T! m% ^9 a7 t  E* ^. Y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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