?? des.h

?? DES對稱密鑰加密算法,基于最基本的電碼本模式.
?? H
?? 第 1 頁 / 共 2 頁
字號(hào):
上一頁 12
{//二進(jìn)制顯示字節(jié)
	for(int i=0;i<8;i++)
		printf("%d",GetBitFromSingleByte(uData,8-i));
	printf("\n");
}

UCHAR GetBit(UCHAR uData[],UCHAR uBytes,UCHAR uBit)
{//uData為輸入的字節(jié)型數(shù)組,uBytes為輸入數(shù)組的字節(jié)數(shù),uBit表示第幾位(*從1開始)，返回該位的值
	UCHAR m,n;
	if(uBit<1 || uBit>8*uBytes)
		return ERROR_BITOUTOFRANGE;	//有效性檢查
	if(uBit%8==0)
	{//處理該位為每字節(jié)的最高位，其模8為0的特殊情況
		m=uBit/8-1;//該位所在的字節(jié)
		n=7;//該位所在字節(jié)中的位數(shù)
	}
	else
	{
		m=uBit/8;//該位所在的字節(jié)
		n=uBit%8-1;//該位所在字節(jié)中的位數(shù)
	}
	if(uData[m] & (1<<n))//判斷該位的值
		return 1;
	else
		return 0;
}
UCHAR GetBitFromSingleByte(UCHAR uData,UCHAR uBit)
{//單字節(jié)版
	UCHAR n;
	if(uBit<1 || uBit>8)
		return ERROR_BITOUTOFRANGE;
	n=uBit-1;
	if(uData & (1<<n))
		return 1;
	else
		return 0;
}
UCHAR SetBit(UCHAR uData[],UCHAR uBytes,UCHAR uBit,UCHAR uValue)
{//設(shè)置一個(gè)數(shù)組某位的值,索引從1開始,uData為目標(biāo)數(shù)組,uByte為數(shù)組字節(jié)數(shù)，uValue為設(shè)置的值
	UCHAR m,n;
	if(uBit<1 || uBit>8*uBytes)
		return ERROR_BITOUTOFRANGE;
	if(uBit%8==0)
	{//處理該位為每字節(jié)的最高位，其模8為0的特殊情況
		m=uBit/8-1;
		n=7;
	}
	else
	{
		m=uBit/8;
		n=uBit%8-1;
	}
	if(uValue)
		uData[m]|=(1<<n);//如果uValut非0，置位該位
	else
		uData[m]&=(~(1<<n));//否則該位清0
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR SetBitOfSingleByte(UCHAR *uData,UCHAR uBit,UCHAR uValue)
{//置位單字節(jié)版
	UCHAR n;
	if(uBit<1 || uBit>8)
		return ERROR_BITOUTOFRANGE;
	n=uBit-1;
	if(uValue)
		*uData|=(1<<n);
	else
		*uData &=(~(1<<n));
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR PermuteSelectKey1(UCHAR uIn[],UCHAR uOut[])
{//密鑰初始置換選擇1,輸入64位,有效輸出56位,但輸出還是8個(gè)字節(jié)，每4個(gè)字節(jié)高4位置0
	UCHAR uIndex=1;
	memset(uOut,0,8);//uOut數(shù)組的規(guī)模應(yīng)該與PC_1表規(guī)模一致，清0
	for(UCHAR i=0;i<8;i++)
		for(UCHAR j=0;j<7;j++)
		{//遍歷PC_1表，填充uOut數(shù)組
			if((i==3||i==7) && j==6)
			{//如果到達(dá)第28或者第56個(gè)比特，先根據(jù)PC_1表中的值讀輸入數(shù)組中的指定位,用其值
			 //賦予當(dāng)前位，然后再填充4個(gè)0
				SetBit(uOut,8,uIndex++,GetBit(uIn,8,PC_1[i][j]));
				for(UCHAR k=0;k<4;k++)
					SetBit(uOut,8,uIndex++,0);				
			}
			else//否則只賦值
				SetBit(uOut,8,uIndex++,GetBit(uIn,8,PC_1[i][j]));
		}
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR CycleLeftShift(UCHAR uData[],UCHAR uIndex)
{//根據(jù)輪數(shù)uIndex和uLeftShiftCount表對uData數(shù)組進(jìn)行循環(huán)左移
	UCHAR uCount=uLeftShiftCount[uIndex-1];//讀移位位數(shù)
	UCHAR uLeftOverflowBits;//左溢出的位
	uData[3]=uData[3]<<uCount;//最高字節(jié)左移uCount位
	uLeftOverflowBits=(uData[3] & 0xF0)>>4;//取高4位保存待最后放至數(shù)尾
	uData[3]&=0x0F;//清最高字節(jié)高4位
	for(UCHAR i=2;i>=0 && i<=2;i--) //加上&&符號(hào)防止計(jì)數(shù)器溢出
	{
		UCHAR uBuff=uData[i];//保存字節(jié)
		uData[i]=(UCHAR)(uData[i]<<uCount);//左移uCount位
		for(UCHAR j=7;j>7-uCount;j--)
		{//用本字節(jié)左移溢出的高位填充高一字節(jié)左移后的低位
			SetBitOfSingleByte(&uData[i+1],j+uCount-7,GetBitFromSingleByte(uBuff,j+1));
		}
	}
	uData[0]|=uLeftOverflowBits;//最低位填充最高字節(jié)左移溢出的位
	return ERROR_SUCCESSED;
}
void SubkeyfCycleLeftShift(UCHAR uLeft[],UCHAR uRight[],UCHAR uIndex)
{//子密鑰左右兩部分循環(huán)左移
	CycleLeftShift(uLeft,uIndex);
	CycleLeftShift(uRight,uIndex);
}
UCHAR PermuteSelectKey2(UCHAR uIn[],UCHAR uOut[])
{//uIn為輸入的64bit數(shù)，其中有56bit位有效數(shù)據(jù)，每4個(gè)字節(jié)的高4位空0，先調(diào)整使之緊湊，
 //變成56bit數(shù)7個(gè)字節(jié)，然后再查表進(jìn)行置換選擇2，輸出uOut為48bit
	
	UCHAR LowHalfByte;
	LowHalfByte=uIn[4] & 0x0F;//獲得輸入第5個(gè)字節(jié)的低4位
	uIn[3]|=(LowHalfByte<<4);//移入第4個(gè)字節(jié)高4位，低4字節(jié)除了第4個(gè)字節(jié)需要處理外其他不用處理
	for(UCHAR i=5;i<8;i++)
	{//處理高4字節(jié)
		LowHalfByte=uIn[i] & 0x0F; //獲得本字節(jié)低4bit
		uIn[i-1]=uIn[i-1]>>4; //低一字節(jié)右移動(dòng)4位
		uIn[i-1]|=(LowHalfByte<<4);//填充低一字節(jié)的高4位
	}
	uIn[7]^=uIn[7];//最高字節(jié)清0
//====以上是去掉多余0的代碼，以下是置換選擇2的代碼====//
	UCHAR uIndex=1;	
	memset(uOut,0,6);
	for(UCHAR j=0;j<6;j++)
		for(UCHAR k=0;k<8;k++)
			SetBit(uOut,6,uIndex++,GetBit(uIn,7,PC_2[j][k]));	
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR ExtendPermute(UCHAR uIn[],UCHAR uOut[])
{//32bit明文的擴(kuò)展置換，使用E盒
	UCHAR uIndex=1;	
	memset(uOut,0,6);
	for(UCHAR i=0;i<8;i++)
		for(UCHAR j=0;j<6;j++)
			SetBit(uOut,6,uIndex++,GetBit(uIn,4,E_BOX[i][j]));	
	return ERROR_SUCCESSED;
}
void XorBytes(UCHAR uPlainText[],UCHAR uSubKey[],UCHAR uBits)
{//數(shù)組異或，輸出仍存在第一個(gè)參數(shù)中
	for(UCHAR i=0;i<uBits;i++)
		uPlainText[i]^=uSubKey[i];
}
UCHAR SubstituteSelect(UCHAR uIn[],UCHAR uOut[])
{//用S盒進(jìn)行代換選擇，輸入48位，輸出32位
	UCHAR uBit=0,uTemp1=0,uTemp2=0,uRow=0,uColumn=0,uValue=0;
    memset(uOut,0,4);//輸出清0
	for(UCHAR i=1;i<=48;i++)
	{//遍歷輸入的48位
		uBit=GetBit(uIn,6,i);//獲得輸入第i位值
		if((i-1)%6==0)
		{//如果是每6bit的開始
			uTemp1=uBit;//保存當(dāng)前位值做行值的低位
		}
		else if(i%6==0)
		{//如果是每6bit的結(jié)束
			uRow=(uBit<<1)|uTemp1;//當(dāng)前位為行值的高位，左移一位或低位得行值
			uValue=S_BOX[i/6-1][uRow][uColumn];//根據(jù)i可得S盒表的序號(hào)i/6-1,并根據(jù)行列值求S盒值
			if(i%12==0)			
			{//如果是每12bit的結(jié)束
				uOut[i/12-1]|=(uValue<<4);//uValue為輸出每字節(jié)的高4位，故左移4位或低4位	
			}
			else//如果不是12bit的結(jié)束
				uOut[(i/6-1)/2]|=uValue;//uValue為輸出每字節(jié)的低4位，保存的當(dāng)前字節(jié)中
			uTemp1=0;//中間變量清0
	    	uTemp2=0;
			uValue=0;
			uRow=0;
			uColumn=0;
		}
		else
		{//如果是列值中的位
			uColumn=(uBit<<(i%6-2))|uTemp2;//當(dāng)前位左移i%6-2位后與上一位列值按位或得當(dāng)前位列值
			uTemp2=uColumn;//uTemp2存放遍歷到上一位時(shí)的列值
		}
	}
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR Permute(UCHAR uData[])
{//對S盒輸出進(jìn)行置換，用P盒
	UCHAR uIndex=1;
	UCHAR uBuff[4];
	memcpy(uBuff,uData,4);
	for(UCHAR i=0;i<4;i++)
		for(UCHAR j=0;j<8;j++)
			SetBit(uData,4,uIndex++,GetBit(uBuff,4,P_BOX[i][j]));
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR GenerateSubkey(UCHAR uIn[],UCHAR uOut[][6])
{//生成子密鑰表
	UCHAR uSubkeyOut[6]={0},uTemp[8]={0};
	memset(uOut,0,16*6);
	//密鑰置換選擇1，輸入uIn為64位，輸出uTemp的56位有效，總64位，分左右32位，每32位高4位空0。
	PermuteSelectKey1(uIn,uTemp);
	for(UCHAR i=0;i<16;i++)
	{
		SubkeyfCycleLeftShift(uTemp,uTemp+4,i+1);//循環(huán)左移
		PermuteSelectKey2(uTemp,uSubkeyOut);//置換緊縮56位(其實(shí)為64位)變48位子密鑰
		memcpy(uOut[i],uSubkeyOut,6);//保存至輸出數(shù)組中
	}
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR F_Function(UCHAR uRight[],UCHAR uSubkey[])
{//輪函數(shù)，輸入為明文右32位和48位子密鑰，輸出為32位，仍存在uRight中
	UCHAR uExtended[6];
	memset(uExtended,0,6);
	ExtendPermute(uRight,uExtended);//32位明文擴(kuò)展置換,生成48位數(shù)
	XorBytes(uExtended,uSubkey,6);//與48位子密鑰異或
	SubstituteSelect(uExtended,uRight);//用S盒代換選擇48位數(shù)，輸出32位數(shù)
	Permute(uRight);//置換32位數(shù)，輸出在uRight中
	return ERROR_SUCCESSED;
}
UCHAR PlainTextPermute(UCHAR uData[],UCHAR uTable[][8])
{//明文初始置換和逆初始置換
	UCHAR uIndex=1;
	UCHAR uBuff[8];
	memcpy(uBuff,uData,8);
	for(UCHAR i=0;i<8;i++)
		for(UCHAR j=0;j<8;j++)
			SetBit(uData,8,uIndex++,GetBit(uBuff,8,uTable[i][j]));
	return ERROR_SUCCESSED;
}


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