首页
所有分类
TAGS
文字工具 EMOJI BIBLE
编程 Python

python如何实现DES加密

Posted in Python onSeptember 21, 2020

加密流程

首先说一下置换的意思，比如说有5678这个字符串，置换表为2143，置换表中的数表示的是位置，所以字符串变成6587。所有的置换表在程序中。（S盒置换不一样，会另外说明）

密钥部分

python如何实现DES加密

  • 把8位字符串密钥变成2进制（好像密钥只可以是8位，这一块我也没有搞太清楚）
  • 64位密钥进行PC1置换，变成56位，因为以前DES是用硬件实现的，所以8，16，24，32，40，48，56，64位为校验位，不记入密钥部分。但是我们现在是用软件实现，所以这8位需要去掉，再打乱顺序。
  • 将56位密钥对半分L0和R0、分别对L0和R0进行左循环移位，（当轮数为第1、2、9、16轮时，移动1位，其余时候移动两位）L0,R0移动1位后得到L1，R1。L1和R0继续进行下一轮，进行16轮。
  • 上面移位得到的所以Li+Ri进行PC2置换得到16个子密钥（PC2置换把56位数据变成了48位）。

明文部分

  • 先进行明文填充，采用PKCS #5规则，如果刚好满足每组有8个字节，则再添加一组，每个字节为000010000，如果最后一组没有8个字节，则把这一组填充成8个字节，填充的字节为少掉的字节的数目，比如有7个字节，则填充00000001。
  • 再进行初始置换，把64位明文打乱。
  • 进行16轮feistel函数后在进行逆初始运算

feistel函数

python如何实现DES加密

​以一组为例子来说明，一组明文8个字节，64位。有16轮迭代，要运行16次feistel函数。注意在16轮迭代前要把明文进行初始置换，迭代后把左右两边数据合并成64位再进行逆初始运算。

  • 把64位明文左右对半分成两份。
  • 右边的先进行部分进行扩展置换，32位变成48位。
  • 再和对应轮数的子密钥进行异或运算。
  • 再进行S盒运算，48位变成32位。S盒运算具体操作方法是，把48位数据分成8份，每份就有6位数据，比如010110，把头和尾结合位00，变成十进制就是0，中间四位的十进制为11，所以(x,y)为（0,11）

[14, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7,
0, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8,
4, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0,
15, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13]

在上面这个表中表示的就是12，在把12变成2进制就是1100，所以6位就变成了4位。总共有8份数据，也有8个表。每份对应的运算的表都不一样。

  • 再进行P盒运算。
  • 最后和左边的32位进行异或运算。

解密

解密部分除了在feistel函数中调用子密钥的顺序相反外，其他都一样。加密调用的顺序是1-16，解密是16-1。

代码

#################################辅助函数######################################

# 十进制转成二进制
def INT_BIN(NUM):
  i = bin(NUM)[2:]
  if len(i) != 8:
    i = ((8 - len(i)) * '0') + i

  return i

# 置换函数
def Replace(ARR,change):
  ARR1 = []
  for i in ARR:
    a = ''
    for j in change:
      a += i[j-1]
    ARR1.append(a)
  return ARR1

# 异或运算
def XOR(a,b):
  c=""
  for i,j in zip(a,b):
    if i==j:
      c+='0'
    else:
      c+='1'
  return [c]

# 二进制转字符
def ASCII(A):
  text = ''
  for i in A:
    for j in range(8):
      b = i[j*8:(j+1)*8]
      text += chr(int(b,2))
  return text

##############################################################################

#################################密钥生成######################################
# 先PC1置换、将56位密钥对半分L0和R0、分别对L0和R0进行左循环移位，
# （当轮数为第1、2、9、16轮时，移动1位，其余时候移动两位）L0,R0移动1位
# 后得到L1，R1，L1+R0进行PC2置换得到密钥K1，L1和R0继续进行下一轮，直到生成16个子密钥

# PC-1置换表
PC1 = [57, 49, 41, 33, 25, 17, 9,
    1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
    10, 2, 59, 51, 43, 35, 27,
    19, 11, 3, 60, 52, 44, 36,
    63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
    7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
    14, 6, 61, 53, 45, 37, 29,
    21, 13, 5, 28, 20, 12, 4]

# PC-2置换表
PC2 = [14, 17, 11, 24, 1, 5,
    3, 28, 15, 6, 21, 10,
    23, 19, 12, 4, 26, 8,
    16, 7, 27, 20, 13, 2,
    41, 52, 31, 37, 47, 55,
    30, 40, 51, 45, 33, 48,
    44, 49, 39, 56, 34, 53,
    46, 42, 50, 36, 29, 32]

# 生成子密钥函数
def GenerateSubkey(Key):
  # 字符串转二进制
  K = ""
  i_byte = bytes(Key, encoding='utf-8')
  for i_bin in i_byte:
    K += INT_BIN(i_bin)

  # PC1置换
  ReplacePc1 = Replace([K],PC1)

  # 生成16组子密钥
  Lmi = []
  Rmi = []
  Lmi.append(ReplacePc1[0][:28])
  Rmi.append(ReplacePc1[0][28:])
  for i in range(1,17):
    if i in (1, 2, 9, 16):
      Lmi.append(Lmi[i-1][1:]+Lmi[i-1][:1])
      Rmi.append(Rmi[i-1][1:]+Rmi[i-1][:1])
    else:
      Lmi.append(Lmi[i-1][2:]+Lmi[i-1][:2])
      Rmi.append(Rmi[i-1][2:]+Rmi[i-1][:2])
  del Lmi[0]
  del Rmi[0]
  del ReplacePc1[0]
  for i in range(16):
    ReplacePc1.append(Lmi[i]+Rmi[i])

  # PC2置换
  return Replace(ReplacePc1,PC2)

###########################################################################

#################################明文处理###################################
# 明文填充，采用PKCS #5规则，如果刚好满足每组有8个字节，则再添加一组，每个字节为
# 000010000，如果最后一组没有8个字节，则把这一组填充成8个字节，填充的字节为少掉的
# 字节的数目，比如有7个字节，则填充00000001

# 对明文进行填充，分组
def InitPlaintext(Plaintext):
  DecimalList = []
  BytesList = []
  BinList = []
  
  # 字符串转成10机制
  i_byte = bytes(Plaintext, encoding='utf-8')
  for i_bin in i_byte:
    DecimalList.append(i_bin)

  # 刚好满足分组
  if len(DecimalList) % 8 == 0:
    for i in range(8):
      DecimalList.append(8)
    for i in range(int(len(DecimalList)/8)):
      BytesList.append(DecimalList[i*8:(i+1)*8])
  # 不满足分组
  else:
    INT = 8 - len(DecimalList) % 8
    for i in range(INT):
      DecimalList.append(INT)
    for i in range(int(len(DecimalList)/8)):
      BytesList.append(DecimalList[i*8:(i+1)*8])
  
  # 10进制转2进制
  for i in BytesList:
    TMP = ''
    for j in i:
      TMP += INT_BIN(j)
    BinList.append(TMP)
  
  return BinList

###########################################################################

################################feistel函数################################
#ip初始置换表
IPINIT = [58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
    60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,
    62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,
    64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,
    57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,
    59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,
    61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,
    63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7]

#扩展E置换表
EExten = [32, 1, 2, 3, 4, 5,
    4, 5, 6, 7, 8, 9,
    8, 9, 10, 11, 12, 13,
    12, 13, 14, 15, 16, 17,
    16, 17, 18, 19, 20, 21,
    20, 21, 22, 23, 24, 25,
    24, 25, 26, 27, 28, 29,
    28, 29, 30, 31, 32, 1]

#P盒置换表
PBOX = [16, 7, 20, 21,
    29, 12, 28, 17,
    1, 15, 23, 26,
    5, 18, 31, 10,
    2, 8, 24, 14,
    32, 27, 3, 9,
    19, 13, 30, 6,
    22, 11, 4, 25]

#逆初始置换表
P1 = [40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,
    39, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,
    38, 6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,
    37, 5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,
    36, 4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,
    35, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,
    34, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,
    33, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 25]

#8个s盒
S_1 = [14, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7,
    0, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8,
    4, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0,
    15, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13]
 
S_2 = [15, 1, 8, 14, 6, 11, 3, 4, 9, 7, 2, 13, 12, 0, 5, 10,
    3, 13, 4, 7, 15, 2, 8, 14, 12, 0, 1, 10, 6, 9, 11, 5,
    0, 14, 7, 11, 10, 4, 13, 1, 5, 8, 12, 6, 9, 3, 2, 15,
    13, 8, 10, 1, 3, 15, 4, 2, 11, 6, 7, 12, 0, 5, 14, 9]
 
S_3 = [10, 0, 9, 14, 6, 3, 15, 5, 1, 13, 12, 7, 11, 4, 2, 8,
    13, 7, 0, 9, 3, 4, 6, 10, 2, 8, 5, 14, 12, 11, 15, 1,
    13, 6, 4, 9, 8, 15, 3, 0, 11, 1, 2, 12, 5, 10, 14, 7,
    1, 10, 13, 0, 6, 9, 8, 7, 4, 15, 14, 3, 11, 5, 2, 12]
 
S_4 = [7, 13, 14, 3, 0, 6, 9, 10, 1, 2, 8, 5, 11, 12, 4, 15,
    13, 8, 11, 5, 6, 15, 0, 3, 4, 7, 2, 12, 1, 10, 14, 9,
    10, 6, 9, 0, 12, 11, 7, 13, 15, 1, 3, 14, 5, 2, 8, 4,
    3, 15, 0, 6, 10, 1, 13, 8, 9, 4, 5, 11, 12, 7, 2, 14]
 
S_5 = [2, 12, 4, 1, 7, 10, 11, 6, 8, 5, 3, 15, 13, 0, 14, 9,
    14, 11, 2, 12, 4, 7, 13, 1, 5, 0, 15, 10, 3, 9, 8, 6,
    4, 2, 1, 11, 10, 13, 7, 8, 15, 9, 12, 5, 6, 3, 0, 14,
    11, 8, 12, 7, 1, 14, 2, 13, 6, 15, 0, 9, 10, 4, 5, 3]
 
S_6 = [12, 1, 10, 15, 9, 2, 6, 8, 0, 13, 3, 4, 14, 7, 5, 11,
    10, 15, 4, 2, 7, 12, 9, 5, 6, 1, 13, 14, 0, 11, 3, 8,
    9, 14, 15, 5, 2, 8, 12, 3, 7, 0, 4, 10, 1, 13, 11, 6,
    4, 3, 2, 12, 9, 5, 15, 10, 11, 14, 1, 7, 6, 0, 8, 13]
 
S_7 = [4, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1,
    13, 0, 11, 7, 4, 9, 1, 10, 14, 3, 5, 12, 2, 15, 8, 6,
    1, 4, 11, 13, 12, 3, 7, 14, 10, 15, 6, 8, 0, 5, 9, 2,
    6, 11, 13, 8, 1, 4, 10, 7, 9, 5, 0, 15, 14, 2, 3, 12]
 
S_8 = [13, 2, 8, 4, 6, 15, 11, 1, 10, 9, 3, 14, 5, 0, 12, 7,
    1, 15, 13, 8, 10, 3, 7, 4, 12, 5, 6, 11, 0, 14, 9, 2,
    7, 11, 4, 1, 9, 12, 14, 2, 0, 6, 10, 13, 15, 3, 5, 8,
    2, 1, 14, 7, 4, 10, 8, 13, 15, 12, 9, 0, 3, 5, 6, 11]

S_9 = []
S_9.append(S_1)
S_9.append(S_2)
S_9.append(S_3)
S_9.append(S_4)
S_9.append(S_5)
S_9.append(S_6)
S_9.append(S_7)
S_9.append(S_8)

# S盒置换
def S(R):
  s = ''
  for i in range(8):
    a = R[i*6:(i+1)*6]
    x = int(a[0]+a[-1],2)
    y = int(a[1:5],2)
    s += INT_BIN(S_9[i][x*15+y])[4:]
  return[s]


# feistel函数
def feistel(L, R, K):
  # 扩展置换
  Expand = Replace(R,EExten)
  # 异或运算
  Expand = XOR(Expand[0],K)
  # S盒运算
  Expand = S(Expand[0])
  # P盒
  Expand = Replace(Expand,PBOX)
  # 异或运算
  Expand = XOR(L[0],Expand[0])

  return Expand[0]

###########################################################################

################################加、解密函数################################
# 加密
def Encrypt(PlanText,Key):
  # 初始置换
  IP1 = Replace(InitPlaintext(PlanText),IPINIT)
  # 生成子密钥
  SubkeyList = GenerateSubkey(Key)

  # 16轮迭代
  Ciphertext = []
  for i in IP1:
    L = i[:32]
    R = i[32:]
    for k in SubkeyList:
      TMP = feistel([L],[R],k)
      L = R
      R = TMP
    # 逆初始置换
    Ciphertext.append(Replace([R+L],P1)[0])
  return Ciphertext,SubkeyList

# 解密
def Decrypt(Ciphertext,Key):
  # 初始置换
  IP1 = Replace(Ciphertext,IPINIT) 

  # 16轮迭代
  PlanText = []
  for i in IP1:
    L = i[:32]
    R = i[32:]
    for k in Key[::-1]:
      TMP = feistel([L],[R],k)
      L = R
      R = TMP
    # 逆初始置换
    PlanText.append(Replace([R+L],P1)[0])
  return PlanText

###########################################################################

if __name__ == "__main__":
  miwen,miyao = Encrypt('computer','networks')
  print(miwen)
  print(ASCII(Decrypt(miwen,miyao)))

以上就是python如何实现DES加密的详细内容，更多关于python实现DES加密的资料请关注三水点靠木其它相关文章！

python如何实现DES加密

- Author -

X1ace

声明：登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。

Python 相关文章推荐
python list语法学习（带例子）
Nov 01 Python
利用一个简单的例子窥探CPython内核的运行机制
Mar 30 Python
用Python的Django框架完成视频处理任务的教程
Apr 02 Python
python正则表达式的使用
Jun 12 Python
python中matplotlib实现最小二乘法拟合的过程详解
Jul 11 Python
python爬虫之BeautifulSoup 使用select方法详解
Oct 23 Python
python实现简单淘宝秒杀功能
May 03 Python
Python多线程处理实例详解【单进程/多进程】
Jan 30 Python
详解小白之KMP算法及python实现
Apr 04 Python
Python通过Manager方式实现多个无关联进程共享数据的实现
Nov 07 Python
如何在Django中使用聚合的实现示例
Mar 23 Python
Python爬虫简单运用爬取代理IP的实现
Dec 01 Python
如何从csv文件构建Tensorflow的数据集
Sep 21 #Python
python打包多类型文件的操作方法
Sep 21 #Python
python 星号(*)的多种用途
Sep 21 #Python
Python+Selenium随机生成手机验证码并检查页面上是否弹出重复手机号码提示框
Sep 21 #Python
解决PyCharm不在run输出运行结果而不是再Console里输出的问题
Sep 21 #Python
python map比for循环快在哪
Sep 21 #Python
通过实例解析Python文件操作实现步骤
Sep 21 #Python
人造肉(1) 粒子对撞机(1) 界面设计(1) 太空(1) 国际空间站(1) 塑料(1) 夸克(1) DNS服务器(2) 对撞机(1) 天问一号(1)
You might like
解析php addslashes()与addclashes()函数的区别和比较
2013/06/24 PHP
php加密解密实用类分享
2014/01/07 PHP
PHP实现取得HTTP请求的原文
2014/08/18 PHP
php常用字符串处理函数实例分析
2014/11/22 PHP
ThinkPHP框架实现定时执行任务的两种方法分析
2018/09/04 PHP
JS.findElementById()使用介绍
2013/09/21 Javascript
100个不能错过的实用JS自定义函数
2014/03/05 Javascript
javascript(js)的小数点乘法除法问题详解
2014/03/07 Javascript
javascript实现回到顶部特效
2015/05/06 Javascript
JavaScript学习笔记之ES6数组方法
2016/03/25 Javascript
nodejs mysql 实现分页的方法
2017/06/06 NodeJs
详解webpack与SPA实践之开发环境搭建
2017/12/18 Javascript
vue自定义底部导航栏Tabbar的实现代码
2018/09/03 Javascript
vue 实现滚动到底部翻页效果(pc端)
2019/07/31 Javascript
JS document对象简单用法完整示例
2020/01/14 Javascript
[01:55]TI9显影之尘系列 - Evil Geniuses
2019/08/22 DOTA
Python中使用select模块实现非阻塞的IO
2015/02/03 Python
TensorFlow实现MLP多层感知机模型
2018/03/09 Python
ubuntu17.4下为python和python3装上pip的方法
2018/06/12 Python
在python tkinter中Canvas实现进度条显示的方法
2019/06/14 Python
python实现名片管理器的示例代码
2019/12/17 Python
Python开发企业微信机器人每天定时发消息实例
2020/03/17 Python
Python2.x与3​​.x版本有哪些区别
2020/07/09 Python
Python读写锁实现实现代码解析
2020/11/28 Python
荷兰网上鞋店：Ziengs.nl
2017/01/02 全球购物
意大利在线药房：Farmacia Loreto Gallo
2019/08/09 全球购物
Genny意大利官网：意大利高级时装品牌
2020/04/15 全球购物
大学学习个人的自我评价
2014/02/18 职场文书
分层教学实施方案
2014/03/19 职场文书
服装设计专业求职信
2014/06/16 职场文书
党员教师自我剖析材料
2014/09/29 职场文书
2014年租房协议书范本
2014/10/30 职场文书
中学教师读书笔记
2015/07/01 职场文书
centos8安装nginx1.9.1的详细过程
2021/08/02 Servers
Python实现视频中添加音频工具详解
2021/12/06 Python
vue 自定义组件添加原生事件
2022/04/21 Vue.js