一、加密演算法的分類

1.對稱加解密演算法

a.通訊雙方同時掌握一個金鑰，加密解密都是由一個金鑰完成的（即加密金鑰等於解密金鑰，加解密金鑰可以相互推倒出來）。

b.雙方通訊前共同擬定一個金鑰，不對第三方公開。

c.不具有個體原子性，一個金鑰被共享，洩漏機率增大

2.公私鑰加解密演算法

a.通訊雙方掌握不同的金鑰，不同方向的加解密由不同的金鑰完成。

二、對稱加密演算法的代表----DES加密演算法

原理：該演算法是一個利用56+8奇偶校驗位（第8,16,24,32,40,48,56,64）=64位的金鑰對以64位為單位的塊資料進行加解密。

具體過程：

    有明文M（64位） = 0123456789ABCDEF

        即M（64位） = 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

            L（32位） = 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111

            R（32位） = 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

    有金鑰64位：133457799BBCDFF1

        即K（64位） = 00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001

            注：其中紅色為奇偶校驗位，即實際金鑰為56位

第一步：按照下表中的規則對各個位進行交換，生成16個子鑰（48位）

交換規則表（8*7）：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

交換方法：第一行第一列的數為57，那麼就將K中第一位上的數換成K中第57位上的數（將0換為了57位上的1），依次類推。

那麼原K（64位） = 00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001

去掉奇偶校驗位，再經過上表的轉換就變為了：

     K + （56位） =  1111000  0110011  0010101  0101111  0101010   1011001    1001111  0001111

因此：C0（28位） = 1111000  0110011  0010101  0101111

          D0（28位） = 0101010   1011001    1001111  0001111

下來依次是C1,D1為C0,D0左移一位，C2,D2為C1,D1左移一位，C3,D3為C2,D2左移兩位.......

所以，可以得到C1D1----C16D16的結果為：

C1 = 1110000 1100110 01010101011111

D1 = 1010101011001100111100011110

C2 = 1100001100110010101010111111

D2 = 0101010110011001111000111101

C3 = 0000110011001010101011111111

D3 = 0101011001100111100011110101

................

.................

C15 = 1111100001100110010101010111

D15 = 1010101010110011001111000111

C16 = 1111000011001100101010101111

D16 = 0101010101100101101110001111

Kn（48位） = PC-2（CnDn（56位））

PC-2（8*6）----為一個8*6的矩陣，將上面得到的16個子鑰按照下表的規律進行位的交換

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

因此，通過上面公式的計算可以得到：

K1 = 000110 110000 001011 101111 111111 000111 000001 110010

（Eg：C1D1 = 1110000 1100110 0101010 1011111 1010101 0110011 0011110 0011110

紅色部分為奇偶校驗位，那麼通過上表對C1D1進行位的變換：將14位上的0放到第一位，將17位上的0放到第二位，將11位上的0放到第三位，將24位上的1放到第四位，將1位上的一放到第五位，將5位上的0放到第六位；則最後的前6位的結果·就·變為000110，剩下的做法同上）

****************以下做法都同K1*********************************

K2 = 011110 011010 111011 011001 110110 111100 100111 100101

K3 = 010101 011111 110010 001010 010000 101100 111110 011001

K4 = 011100 101010 110111 010110 110110 110011 010100 011101

K5 = 011111 001110 110000 000111 111010 110101 001110 101000

K6 = 011000 111010 010100 111110 010100 000111 101100 101111

K7 = 111011 001000 010010 110111 111101 100001 100010 111100

K8 = 111101 111000 101000 111010 110000 010011 101111 111011

K9 = 111000 001101 101111 101011 111011 011110 011110 000001

K10 = 101100 011111 001101 000111 101110 100100 011001 001111

K11 = 001000 010101 111111 010011 110111 101101 001110 000110 

K12 = 011101 010111 000111 110101 100101 000110 011111 101001

K13 = 100101 111100 010111 010001 111110 101011 101001 000001

K14 = 010111 110100 001110 110111 111100 101110 011100 111010

K15 = 101111 111001 000110 001101 001111 010011 111100 001010

K16 = 110010 110011 110110 001011 000011 100001 011111 110101

因此，最終就得到了如上的16個子金鑰，每個48位

第二步：用得到的子金鑰對64位資料加密

對明文M使用IP（8*8）

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

因為： M（64位） = 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

對M進行IP操作可以得到：

            IP（64位） = 1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111 11111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010

            IP（64位） = L0（32位）+ R0（32位）

             L0（32位） = 1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111

             R0（32位） = 11111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010

接下來，從L0和R0開始，迴圈16次根據遞推公式

得出L1R1到L16R16。其中除了Kn為48位，其它變數及函式均為32位。

得到L1R1到L16R16的具體過程如下：

1.將資料的右半部分R0通過擴充套件置換E從32位擴充套件到48位

    通過將原32位資料中的某些位重複出現達到擴充套件的目的。擴充套件置換也稱位選擇函式，俗稱E盒，擴充套件置換E通過將第32，1,4,5,8,9,12,13,16,17,20,21,24,25,28,29共16位分別放置在兩個位置，從而將32位的資料擴充套件為48位。

根據上面的E表則擴充套件之後的R0為：

 原來的： R0（32位） = 1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010

 擴充套件後： R0（64位） = 011110 100001 010101 010101 011110 100001 010101 010101

然後將R0（64位）與

                K1（64位） =  000110 110000 001011 101111 111111 000111 000001 110010做異或運算

得到結果為：E（R（n-1）異或K1） = 011000 010001 011110 111010 100001 100110 010100  100111

(2).將異或後的結果通過S盒子轉換為32位

    將異或運算得到的48位結果資料分成8個6位的塊，將每一塊通過對應的一個S盒產生一個4位的輸出，S盒接收6位的輸入，經過置換輸出4位的資料，具體置換過程為：

    將6位的輸入中的第一位和第六位取出來1形成一個兩位的二進位制數X，將其轉換為十進位制作為行數，然後將中間4位構成另一個二進位制數Y，並將其轉換為十進位制數作為列，然後查出S的X行Y列所對應的整數，將該整數置換為一個4位的二進位制數，即S盒的輸出。（eg：輸入資料中的第一個6位資料塊位010111，則需要通過查S1盒，先取出010111的第一位和第六位，則X=01，其對應的十進位制為1。然後取出中間4位的1011，則Y = 1011，其對應的十進位制為11，在S1盒中第1行11列的數為11，將其轉換為二進位制位1011，則輸出1011）

 將第一步得到的結果： 011000 010001 011110 111010 100001 100110 010100  100111

進行S盒置換得到的十進位制為：5 10 7 10 15 8 6 2

轉換為相應的二進位制位：0101 1010 0111 1010 1111 1000 0110 0010

3.進行P盒置換

    將S盒輸出結果再通過一個P盒置換產生一個32位輸出

上步得到的結果使用P盒置換後得到的結果為：

                                     0111 0101 0101 1111 1000 0100 1100 0110

將此結果與 L0（32位） = 1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111

進行異或運算得到結果為：1011 1001 1010 0000 0100 1000 0011 1001

4.左右交換位置

將上步的結果賦給R1

    即R1 = 1011 1001 1010 0000 0100 1000 0011 1001

R0則原封不動的賦給L1

    即L1 =  R0（32位） = 1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010

之後進入下一輪迭代。最後生成L16和R16，其中R16為L15與P盒置換結果做異或運算的結果，L16是R15的直接賦值

5.密文的生成

    經過16次的迭代，我們得到了16對32位的資料塊，即L1R1,L2R2,......L16R16;

    最後一對L16R16就是我們需要的。然後將L16與R16的位置交換，繼續對R16L16（64位）運用一次IP-1排列

即在：L16（32位） = 0100 0011 0100 0010 0011 0010 0011 0100

          R16（32位） = 0000 1010 0100 1100 1101 1001 1001 0101

     R16L16（64位） = 00001010 01001100 11011001 10010101 01000011  01000010 00110010 00110100

時，對R16L16運用IP-1，得

IP-1（64位） = 10000101 11101000 00010011 01010100 00001111 00001010 10110100 00000101

                    =85E813540F0AB405

至此，我們就得到了明文M的密文。

以上為加密過程，要解密，依次反向計算即可。

參考部落格：https://blog.csdn.net/yxtxiaotian/article/details/52025653

                 http://www.doc88.com/p-9909383710144.html