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医学技术学院 课程设计报告

DES算法加密与解密的设计与实现

课程名称：密码算法程序设计 学生姓名：胡苗苗

学生学号： 201412203502007 专业班级： 医学信息工程2班 任课教师：王海舜

2017年 1月4 日

1背景

1.1 DES算法概述

DES（Data Encryption Standard）是由美国IBM公司于20世纪70年代中期的一个密码算（LUCIFER）发展而来，在1977年1月15日，美国国家标准局正式公布实施，并得到了ISO的认可，在过去的20多年时间里，DES被广泛应用于美国联邦和各种商业信息的保密工作中，经受住了各种密码分析和攻击，有很好的安全性。然而，目前DES算法已经被更为安全的Rijndael算法取代，但是DES加密算法还没有被彻底的破解掉，仍是目前使用最为普遍的对称密码算法。所以对DES的研究还有很大价值，在国内DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键的数据保密，如信用卡持卡人的PIN码加密传输，IC卡与POS机之间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。

DES算法是一种采用传统的代替和置换操作加密的分组密码，明文以64比特为分组，密钥长度为64比特，有效密钥长度是56比特，其中加密密钥有8比特是奇偶校验，DES的加密和解密用的是同一算法，它的安全性依赖于所用的密钥。它首先把需要加密的明文划分为每64比特的二进制的数据块，用56比特有效密钥对64比特二进制数据块进行加密，每次加密可对64比特的明文输入进行16轮的替换和移位后，输出完全不同的64比特密文数据。由于DES算法仅使用最大为64比特的标准算法和逻辑运算，运算速度快，密钥容易产生，适合于在大多数计算机上用软件快速实现，同样也适合于在专用芯片上实现。

1.2 DES算法描述

DES算法的加密过程首先对明文分组进行操作，需要加密的明文分组固定为64比特的块。图1-1是DES加密算法的加密流程。图1-2是密钥扩展处理过程。

图1-1DES加密算法流程

图1-2子密钥产生流程

2程序设计

2.1主要目标

（1）用java设计一个DES加密/解密程序；

（2）完成一个明文的加解密，明文是字符串，输入明文，输出密文，进行加密后，能够进行正确的解密；

（5）要求从控制台输入读取明文，并在控制台中输出明文及密文；

2.2程序使用工具

该程序用java语言编写，编写时所用的工具主要是eclipse 运行环境是jdk1.7及以上

3程序运行结果

测试明文：01234ABCDabcd!@#$