DES加密解密

DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，由IBM研发并于1977年作为美国联邦标准发布。DES使用相同的密钥来进行加密和解密，密钥长度为56位（其中每个字节的最低有效位用作奇偶校验）。

DES加密过程如下：

密钥生成阶段：

使用一个56位的密钥，并经过一系列置换和混淆操作，生成16个子密钥（每个子密钥48位），用于后续的轮函数。

加密阶段：

1.将明文数据按64位分组。

2.对每个数据分组进行初始置换（IP）。

3.将初始置换结果分为左右两部分L0和R0（每部分32位）。

4.根据DES的标准结构，共进行16轮加密操作：

• 在每一轮中，右半部分R与当前轮的子密钥进行扩展置换（E-box）。

• 将扩展结果与子密钥进行按位异或运算。

• 异或结果通过S盒替代（Substitution）操作，将48位压缩为32位。

• 经过P盒置换后，得到R轮的结果。

• 计算下一轮的R和L，即Rn = Ln-1 ⊕ Rn-1，Ln = Rn-1。

5.经过所有轮的加密操作后，得到最终的R16和L16结果。

6.将L16和R16交换位置，得到最终的加密结果。

7.对最终结果进行逆初始置换（IP-1），得到最终的密文数据。

解密过程与加密过程相反，使用相同的密钥和算法进行操作。解密过程中，子密钥的应用顺序是相反的，即使用K16，K15，...，K1。

DES算法的安全性在现代密码学中已经不足以满足高强度加密需求，因为DES密钥长度较短，存在密钥空间被穷举暴力破解的风险。因此，已经提出了更安全的替代算法，如AES（Advanced Encryption Standard）来取代DES。