DES加密算法及Python实现

1.DES加密算法的原理

1976年成为美国联邦标准的DES加密算法是一种对称密钥的块加密算法。其加密过程如下：

1. 密钥生成:根据替换选择1表替换64位密钥，获得56位密钥，分为左右两部分28位。然后用16种不同的演算法处理密钥，生成16个48位子密钥。
2. 明文分组：将明文分成64个块，加密每个块。
3. 初始置换：根据初始置换表替换64位的明文。
4. 加密操作：将更换后的明文块和第一个子密钥加密操作，得到一个64位块。
5. 16轮迭代：将加密块分为左右两部分32位，分别作为下一轮输入，重复上述操作直至第16轮。
6. 逆置换：通过逆置换表获得加密输出。

尽管DES算法已被认为不能满足现代密码学的安全要求，但在某些情况下仍被广泛使用。

二、PythonDES加密算法

使用Python语言实现DES加密算法的例程，需要使用Pycryptodome库进行支持。代码如下：

from Crypto.Cipher import DESdef des_encrypt(key, plaintext):    key = key.encode('utf-8')    plaintext = plaintext.encode('utf-8')        # 填充明文    length = 8 - (len(plaintext) % 8)    plaintext += bytes([length]) * length        # 初始化加密器    cipher = DES.new(key, DES.MODE_ECB)        # 加密    ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)        return ciphertextdef des_decrypt(key, ciphertext):    key = key.encode('utf-8')        # 初始化解密器    cipher = DES.new(key, DES.MODE_ECB)        # 解密    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)        # 去除填充    plaintext = plaintext[:-plaintext[-1]]        return plaintext.decode('utf-8')# 测试key = 'abcdefgh'plaintext = 'hello world!'ciphertext = des_encrypt(key, plaintext)print加密结果： ciphertext)plaintext = des_decrypt(key, ciphertext)print解密结果： plaintext)

在上述代码中，使用DES.new()函数初始化加密器和解密器，并指定DES.MODE_ECB模式表示采用ECB模式进行加密和解密。首先按位填充明文，然后调用encrypt()和decrypt()函数进行加密和解密，最后去除填充并返回解密后的明文。