原理：该算法是一个利用56+8奇偶校验位（第8,16,24,32,40,48,56,64）=64位的密钥对以64位为单位的块数据进行加解密。

具体过程：

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

有密钥64位：133457799BBCDFF1

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

注：其中红色为奇偶校验位，即实际密钥为56位

第一步：按照下表中的规则对各个位进行交换，生成16个子钥（48位）

交换规则表（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,

3,55,47,39,31,23,15,

7,62,54,46,38,30,22,

14,6,61,53,45,37,29,

21,13,5,28,20,12,4

交换方法：第一行第一列的数为57，那么就将K中第一位上的数换成K中第57位上的数（将0换为了57位上的1），依次类推。查表顺序：从左到右，从上到下

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

​

去掉奇偶校验位，再经过上表的转换就变为了：

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

下来依次是C1,D1为C0,D0左移一位，C2,D2为C1,D1左移一位，C3,D3为C2,D2左移两位.......

所以，可以得到C1D1----C16D16的结果为：

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）----为一个8*6的矩阵，将上面得到的16个子钥按照下表的规律进行位的交换

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，通过上面公式的计算可以得到：

K1 = 000110 110000 001011 101111 111111 000111 000001 110010

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

红色部分为奇偶校验位，那么通过上表对C1D1进行位的变换：将14位上的0放到第一位，将17位上的0放到第二位，将11位上的0放到第三位，将24位上的1放到第四位，将1位上的一放到第五位，将5位上的0放到第六位；则最后的前6位的结果·就·变为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，最终就得到了如上的16个子密钥，每个48位

第二步：用得到的子密钥对64位数据加密

1. 初始置换IP

对明文M使用IP置换（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

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

对M进行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

2. 数据分组

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

3. 16轮迭代得到L16和R16

接下来，从L0和R0开始，循环16次根据递推公式

Rn = L（n-1）异或P（S（E（R（n-1）异或Kn））

​

E（R（n-1）异或Kn）

得出L1R1到L16R16。其中除了Kn为48位，其它变量及函数均为32位。

得到L1R1到L16R16的具体过程如下：

1. 将数据的右半部分R0通过扩展置换E从32位扩展到48位

通过将原32位数据中的某些位重复出现达到扩展的目的。扩展置换也称位选择函数，俗称E盒，扩展置换E通过将第32，1,4,5,8,9,12,13,16,17,20,21,24,25,28,29共16位分别放置在两个位置，从而将32位的数据扩展为48位。

扩充置换表 8*6

32, 01, 02, 03, 04, 05,

04, 05, 06, 07, 08, 09,

08, 09, 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, 01

根据上面的E表则扩展之后的R0为：

原来的： R0（32位） = 1111 0000 1010 1010 1111 0000 1010 1010

扩展后： R0（48位） = 011110 100001 010101 010101 011110 100001 010101 010101

扩展方法：从左到右，从上到下，先列后行，逐一查表

然后将R0（48位）与

K1（48位） = 000110 110000 001011 101111 111111 000111 000001 110010做异或运算

得到结果为：E（R（n-1）异或K1） = 011000 010001 011110 111010 100001 100110 010100 100111

2. 将异或后的结果通过S盒子转换为32位

将异或运算得到的48位结果数据分成8个6位的块，将每一块通过对应的一个S盒产生一个4位的输出，S盒接收6位的输入，经过置换输出4位的数据，具体置换过程为：

将6位的输入中的第一位和第六位取出来形成一个两位的二进制数X，将其转换为十进制作为行数，然后将中间4位构成另一个二进制数Y，并将其转换为十进制数作为列，然后查出S的X行Y列所对应的十进制整数，将该整数置换为一个4位的二进制数，即S盒的输出。（eg：输入数据中的第一个6位数据块位010111，则需要通过查S1盒，先取出010111的第一位和第六位，则X=01，其对应的十进制为1。然后取出中间4位的1011，则Y = 1011，其对应的十进制为11，在S1盒中第1行11列的数为11，将其转换为二进制位1011，则输出1011）

将第一步得到的结果： 011000 010001 011110 111010 100001 100110 010100 100111

进行S盒置换得到的十进制为：5 10 7 10 15 8 6 2

转换为相应的二进制位：0101 1010 0111 1010 1111 1000 0110 0010

3. 进行P盒置换并L0进行异或运算

将S盒输出结果再通过一个P盒置换产生一个32位输出

上步得到的结果使用P盒置换后得到的结果为：

0111 0101 0101 1111 1000 0100 1100 0110

将此结果与 L0（32位） = 1100 1100 0000 0000 1100 1100 1111 1111

进行异或运算得到结果为：1011 1001 1010 0000 0100 1000 0011 1001

4. 迭代赋值

即R1 = 1011 1001 1010 0000 0100 1000 0011 1001

R0则原封不动的赋给L1

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

之后进入下一轮迭代。最后生成L16和R16，其中R16为L15与P盒置换结果做异或运算的结果，L16是R15的直接赋值

得到最终的结果：

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

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

4. 左右交换合并数据R16L16

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

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

将L16和R16左右交换并合并，得

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

5. 逆初始置换IP-1，得到密文

最后一对L16R16就是我们需要的。然后将L16与R16的位置交换，继续对R16L16（64位）运用一次IP-1排列

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

时，对R16L16运用IP-1，得

IP-1（64位） = 10000101 11101000 00010011 01010100 00001111 00001010 10110100 00000101=85E813540F0AB405

至此，我们就得到了明文M的密文。

解密流程

以上为加密过程，要解密，只需要在第二步的基础上，将16个生成子钥使用顺序逆置即可。

代码实现

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <bitset>
#include<vector>
using namespace std;

//全局变量
string desKeys[20];
/**
 *数据初始置换表
 */
int T1[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 };
/**
 *密钥初始置换表
 */
int T2[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,
                 3,55,47,39,31,23,15,
                 7,62,54,46,38,30,22,
                 14,6,61,53,45,37,29,
                 21,13,5,28,20,12,4 };

/**
 *密钥循环左移位数表
 */
int T3[16] = { 1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1 };

/**
 *密钥压缩置换表
 */
int T4[8][6] = { 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 };

/**
 *数据扩展表
 */
int T5[8][6] = { 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 };

/**
 *S盒置换表
 */
int S[8][4][16] = { {{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}},
                    {{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}},
                    {{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}},
                    {{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}},
                    {{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}},
                    {{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}},
                    {{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}},
                    {{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}} };

/**
 *P盒置换表
 */
int P[4][8] = { 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 };

//

/**

 *最终置换表

 */
int T6[8][8] = { 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 };








/**
* 明文字符串转换成0/1字符串
 * 字节字符串的顺序处理，很重要
*/
string des_StrToBitStr(string str)
{
    bitset<64> bstr;
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        bitset<8> bits = bitset<8>(str[i]);
        //a(001高位)b(002)c(003)
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            //现在是a(1高位00)b(200)c(300)
            bstr[i * 8 + j] = bits[7 - j];//将每个字符的高位，作为分组字符串的开头，重点
        }
    }
    //返回的字符串，满足，//01100001/97 高位在左,高位存放在数组的高下标，相当于翻转
    //返回的字符串是 c(003高位)b(002)a(001)
    string s = bstr.to_string();
    //添加一个翻转操作，现在是a(1高位00)b(200)c(300)
    reverse(begin(s), end(s));
    return s;
}

/**
 密钥为64位，所以对应16进制数是16个
 *16进制转2进制函数

 *函数说明：s为16进制字符串

 *返回为2进制字符串

 */
//string des_H(string s)
//{
//    string s1;
//    string rs = "";
//    for (int i = 0; i < s.length(); i++)
//    {
//        int x;
//        if (s[i] >= '0' && s[i] <= '9')
//        {
//            x = s[i] - '0';
//        }
//        else
//        {
//            x = s[i] - 'A' + 10;
//        }
//        s1 = "";
//        int y = 8;
//        for (int j = 1; j <= 4; j++)
//        {
//            if (x < y)
//            {
//                y /= 2;
//                s1 += "0";
//            }
//            else
//            {
//                s1 += "1";
//                x = x % y;
//                y = y / 2;
//            }
//        }
//        rs += s1;
//    }
//    return rs;
//}
/*
* 0/1字符串装换为字符形式的字符串
*/
string des_BitStrToStr(string bstr)
{
    string str = "";
    //每八位转化成十进制，然后将数字结果转化成字符
    int sum;
    for (int i = 0; i < bstr.size(); i += 8)
    {
        sum = 0;
        for (int j = 0; j < 8; j++)
            if (bstr[i + j] == '1')
                sum = sum * 2 + 1;
            else
                sum = sum * 2;
        str = str + char(sum);
    }
    return str;

}

//分组字符串，分两次组，第一次将字符串 以8个字符分开，然后将8个字符以一个字符分开
string chardeel(string& str1, string& str2) {
    string temp_str = "";
    int divi_times = (str1.size() % 8 ? str1.size() / 8 + 1 : str1.size() / 8);        //计算分组个数
    for (int i = 0; i < divi_times; ++i) {                                        //每个分组单独转换成二进制串
        string str1_temp = str1.substr(8 * i, 8);  //substr(start,len) 不满len的字符串，就是直接到字符串末尾

        bool jude = false;//判断分组字符串是否满足64位
        int addchar = 0;//不满64位，需要增加的字符数量
        if (str1_temp.size() != 8) {
            jude = true;
            addchar = 8 - str1_temp.size();
        }
        int sub = str1_temp.size() * 8;//分组字符串的起始位置
        if (jude) {
            for (int i = 0; i < addchar; ++i) {
                str1_temp += 'a';//在分组末尾增加字符
            }
        }
        //返回8个字符，例如，a(1高位00)b(200)c(300)
        str1_temp = des_StrToBitStr(str1_temp);//将8个字符转换为64位二进制，//01100001/97 高位在左,高位存放在数组的高下标
        if (jude) {
            //字符数*8=位数
            for (int i = 0; i < addchar * 8; ++i) {
                str1_temp[sub+i] = '0';
            }
        }
        temp_str = temp_str + str1_temp;

    }
    str2 = des_StrToBitStr(str2);
    return temp_str;
}


/**

 *密钥初始置换函数 64位->56位

 *函数说明：s为64位的初始密钥

 *返回值为56位

 */
string secret_key_initial_permutation(string s)
{

    string rs = "";
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 7; j++)
        {
            rs += s[T2[i][j] - 1];
        }
    }

    return rs;
}


/**

 *密钥压缩置换函数 56位->48位

 *函数说明：s为56为的密钥

 *输出为48位的子密钥

 */
string secret_key_compression_replacement(string s)
{
    string rs = "";
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 6; j++)
        {
            rs += s[T4[i][j] - 1];
        }
    }
    return rs;
}

/**

 *密钥循环左移函数 56位->56位

 *函数说明：k为左移位数 s为密钥

 *返回值位数不变

 */
string secret_ket_left_move(int k, string s)//密钥循环左移k位
{
    string s1 = s.substr(0, 28);
    string s2 = s.substr(28, 28);
    string rs = s1.substr(k, 28 - k) + s1.substr(0, k) + s2.substr(k, 28 - k) + s2.substr(0, k);
    return rs;
}

/**

 *子密钥生成函数

 *函数说明：s为给定的密钥

 *生成16个子密钥

 */


void des_generateKeys(string s)
{

    s = secret_key_initial_permutation(s);

    for (int i = 1; i <= 16; i++)
    {
        s = secret_ket_left_move(T3[i - 1], s);
        desKeys[i] = secret_key_compression_replacement(s);
    }
}
/**

 *明文初始置换函数 64位->64位

 *函数说明：s为初始明文 64位

 *返回值为6位

 */
string plaintext_initial_permutation(string s)//明文初始置换
{
    string rs = "";
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            rs += s[T1[i][j] - 1];
        }
    }
    return rs;
}
/**

 *数据扩展函数 32->48

 *函数说明：s为数据的右半部分 32位

 *扩展成48位的输出

 */
string plaintext_righthalf_extended_permutation(string s)
{
    string rs = "";
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 6; j++)
        {
            rs += s[T5[i][j] - 1];
        }
    }
    return rs;
}

/**

 *异或运算函数

 *要求位数相同

 */
string desXOR(string s1, string s2)
{
    string rs = "";
    for (int i = 0; i < s1.length() && i < s2.length(); i++)
    {
        //位运算符，^（异或）、|（或）、&（与）
        rs += ((s1[i] - '0') ^ (s2[i] - '0')) + '0';
    }
    return rs;
}

/**

 *S盒置换函数 48位->32位

 *函数说明：s为48位数据

 *返回值为32位

 */
string S_box(string s)
{
    string rs = "";
    string s1;
    int k1, k2;//S盒的行号和列号
    int h = 1;//决定使用那个S盒
    //这里为什么是<=
    //0、6、12、18、24、30、36、42
    for (int i = 0; i < 48; i = i + 6, h++)
    {
        k1 = (s[i] - '0') * 2 + (s[i + 5] - '0') * 1;
        k2 = (s[i + 1] - '0') * 8 + (s[i + 2] - '0') * 4 + (s[i + 3] - '0') * 2 + (s[i + 4] - '0') * 1;
        int x = S[h - 1][k1][k2];
        s1 = "";

        //10
        //5 0 0
        //2 1 1
        //1 0 0
        //0 1 1
        int y = 8;//1000
        for (int j = 1; j <= 4; j++)
        {
            if (x < y)
            {
                s1 += "0";
                y /= 2;
            }
            else
            {
                s1 += "1";
                x = x % y;
                y /= 2;
            }
        }
        rs += s1;
    }
    return rs;
}

/**

 *P盒置换函数 32位->32位

 *函数说明：s为S盒的输出

 */
string P_box(string s)
{
    string rs = "";
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            rs += (s[P[i][j] - 1]);
        }
    }
    return rs;
}

/**

 *封装函数f

 *函数说明：接收32位数据和48位的子密钥 产生一个32位的输出

 *str1:32位数据  str2:48位的子密钥

 *返回值32位

 */

string des_f(string str1, string str2)
{
    string expendR = plaintext_righthalf_extended_permutation(str1);
    //cout<<"32位数据扩展为48位结果:"<<expendR<<endl;

    string rs = desXOR(expendR, str2);
    //cout<<"密钥和扩展数据异或结果:"<<rs<<endl;

    rs = S_box(rs);
    //cout<<"S盒替代结果(48->32):"<<rs<<endl;

    rs = P_box(rs);
    //cout<<"P盒替代结果(32->32):"<<rs<<endl;

    return rs;
}
/**

 *最终置换函数 64位->64位

 *函数说明：s为完成最后一轮循环得到的64为数据

 *返回值为密文或明文

 */
string final_permutation(string s)
{
    string rs = "";
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            rs += s[T6[i][j] - 1];
        }
    }
    return rs;
}
/**

*2进制转16进制函数

*str为2进制字符串

*返回值为16进制字符串

*/
string des_G(string str)
{
    string rs = "";
    char temp;
    for (int i = 0; i <= str.length() - 4; i = i + 4)
    {
        int x = (str[i] - '0') * 8 + (str[i + 1] - '0') * 4 + (str[i + 2] - '0') * 2 + str[i + 3] - '0';

        if (x >= 10)
        {
            temp = (char)(x - 10 + 'A');
        }
        else
        {
            temp = (char)(x + '0');
        }
        rs += temp;
    }
    return rs;
}


/**

 *DES加密函数 64位->64位

 *函数说明：str1为64位的给定明文

 *返回值为64位的密文

 */

string des_encrypt(string str1, string str2)
{
    //这一步，将明文字符a（001）b（001）c（001），变成位字符串，将密钥变为位字符串
    str1 = chardeel(str1, str2);  //明文分组和填充，返回01字符串

    des_generateKeys(str2);  //生成16个子密钥


    int divi_times = str1.size() / 64;  //分成多少组去进行des

    string rs_temp = "";
    //对每一分组进行加密，然后相加
    for (int i = 0; i < divi_times; ++i) {
        string str1_temp = str1.substr(i * 64, 64);

        cout<<"明文分组"<<i+1<<": "<<des_G(str1_temp)<<endl;
        //第一步:明文初始IP置换 64->64
        str1_temp = plaintext_initial_permutation(str1_temp);
        cout<<"初始置换IP结果: "<<des_G(str1_temp)<<endl;
        //第二步:数据分组
        string left = str1_temp.substr(0, 32);
        string right = str1_temp.substr(32, 32);
        string newleft;

        //第三步:16轮迭代
        for (int i = 1; i <= 16; i++)
        {
            newleft = right;
            right = desXOR(left, des_f(right, desKeys[i]));
            left = newleft;
            printf("第%d轮迭代的结果为：L%d:%s;R%d:%s\n",i,i,des_G(left).c_str(),i,des_G(right).c_str());
        }

        //第四步:合并数据 注意位R16L16
        string rs = right + left;

        //结尾置换
        rs = final_permutation(rs);
        rs_temp = rs_temp + rs;
        cout<<"逆初始置换IP-1结果: "<<des_G(rs)<<endl;
        cout<<endl;
    }

    return rs_temp;
}


/**

*解密函数

*str为密文

*输出明文

*/
string des_decrypt(string str)
{
    int divi_times = str.size() / 64;  //分成多少组去进行des
    string rs_temp = "";

    for (int i = 0; i < divi_times; ++i) {
        string str_temp = str.substr(i * 64, 64);
        //把密文当作明文进行初始明文置换
        str_temp = plaintext_initial_permutation(str_temp);

        //左右分组
        string left = str_temp.substr(0, 32);
        string right = str_temp.substr(32, 32);

        string newleft;

        //逆序的子密钥使用 16轮迭代
        for (int i = 16; i >= 1; i--)
        {
            newleft = right;
            right = desXOR(left, des_f(right, desKeys[i]));
            left = newleft;
        }

        //合并
        string rs = right + left;

        //最后置换
        rs = final_permutation(rs);
        rs_temp = rs_temp + rs;
    }
    rs_temp = des_BitStrToStr(rs_temp);
    return rs_temp;
}

int main()
{
//    cout<<str1.substr(0,2);//不足8个就全部
//    string str1 = "abc";
//    cout << str1.max_size();
//    char ch = 'a';
//    bitset<8> bits = bitset<8>(ch);//01100001/97 高位在左,高位存放在数组的高下标
//    cout<<bits[0]<<endl;
//    for (int i = 0; i < bits.size(); ++i) {
//        cout<<bits[i];
//    }


    string str1 = "";
    cout << "请输入明文：";
    getline(cin, str1);

    string str2 = "";
    cout << "请输入密钥(8个字符/64位):";
    getline(cin, str2);


    //加密
    string rs = des_encrypt(str1, str2);
    cout << "密文（二进制）:" << rs << endl;

    //解密
    rs = des_decrypt(rs);
    cout << "明文（字符串）：" << rs << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

代码要求

1、编程实现经典密码算法DES，编程语言可用C/C++，Java或Python。
要求：
1）明文输入为字符串，密文输入为64位字符串（理论上说应该是16个16进制数，实际上是8个字符），密文输出以16进制表示；
2）程序应显示出中间结果，均以16进制显示，包括：每一明文分组、密钥、初始置换IP结果、16轮迭代中每一轮的结果、逆初始置换IP-1结果。
3）以明文M=happy every day, thank you very much
密钥K=BobAlice(64bit)为例，给出程序的运行结果。
选择的编程语言：c++

代码演示

参考资料

(297条消息) 加密算法------DES加密算法详解_m0_37962600的博客-CSDN博客

(297条消息) DES加密算法原理及代码实现des加密算法代码better_hui的博客-CSDN博客