简介
DES是上个世纪70年代末开始采用的美国的商用数据加密标准。DES的加密算法是一种可以加密任意二进制数据分组对称加密算法，每个分组64bit，采用64位（实际只有56位有效）**来加密。目前DES由于速度和安全性（**过短），已经退出历史舞台了，但其算法的结构仍值得学习。
加密
大致流程
这里先借用密码学教材上的一张图，我在后面会详细解释
置换选择
DES加密算法中频繁使用了置换选择运算，就是按照置换选择表选择原数据中的某些位（包括重复选择和只选择部分），重新排列得到新数据。
**生成
DES的**长64bit，共8个字节，我们可以生成一个64bit的随机数作为**。建议的方式是生成8个8bit的随机数然后连接成64bit的**。
实际上，DES的有效**长度为56bit，理论上64bit的**中，每个字节的最低位作为校验位，但在无需校验的时候可以不去管它。
子**生成
DES在加密时直接使用的是16个48bit的子**，而这16个子**由64bit的主**经过固定的算法生成，算法如下（以下以“主**”表示64bit的**）：
- 64bit的主**做置换选择1，得到打乱后的56bit密码（k1）
- 56bit的密码（k1）等分成各28bit的前后两个部分（L，R）
- 对两部分分别做循环左移（移动位数见下表）
- 合并两部分得到新的56bit密码（k2）
- 对新的56bit密码（k2）使用置换选择2得到48bit子**
- 回到第三步，重复此过程直到得到16个子**
其中，在第1次，第2次，第9次循环左移时左移1位，其余时候左移2位
一个分组加密流程
- 对64bit数据进行初始置换得到置换后的64bit数据（d1）
- 将置换后的64bit数据(d1)等分成32bit的L（前32bit）和R（后32bit）两个部分
- 轮加密
1. 当前轮的R直接作为下一轮的L（L_NEXT）使用
2. 使用置换选择运算E将R扩展成48bit数据（d2）
3. 将48bit数据（d2）同当前轮使用的48bit**子**（16个子**对应 16次加密）异或**得到新的48bit数（d3）
4. 将得到的新48bit数据（d3）通过s盒子变换成32bit 数据（d4）
5. 32bit数据（d4）经过置换选择E使得到新的32bit数据（d5）
6. 将得到的32bit数据（d5）同L做异或运算得到下一轮的R（R_NEXT）
7. 使用得到的下一轮的L(L_NEXT)和R（R_NEXT）重复上述运算，总共16次- 将最后得到的两部分数据交换位置，合并得到64bit数据（d6）（R放在前32bit，L放在后32bit）
- 将得到的64bit数据（d6）进行逆初始置换得到64bit密文数据
上述过程中轮加密中的第2~5步对应之前流程图的f函数
S盒子变换
48bit数据每次取6bit，然后取出6bit中的第1和第6位作为s盒子的行号，取出中间4bit(第2~5位)作为s盒子的列号，得到盒子中对应的4bit数据。该操作进行8次，分别使用s盒子1~8，得到32bit数据（最左边称第一位）
解密
解密流程同加密流程，唯一的区别是将16个子**逆序使用
C程序实现
DES的加密算法c程序见https://gitee.com/JanuaryJIAN/DES.git
其中包含DES用到的置换选择表（包括s盒子）
更多编码和加密算法见https://github.com/Janaury/c-encode.git