DES密码算法：利用python中的DES模块来实现DES对称算法，以及算法的封装

野性酷女 2023-09-27 13:26 94阅读 0赞

## DES算法简介 ##

DES:Data Encryption Standard,即数据加密标准。美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准。DES是IBM公司研制的一种对称密码算法。

DES算法的地位：DES是过去主流的分组密码，但因密钥空间太小，已逐渐被AES所取代。

## DES算法特点： ##

*  是一种对称分组加密算法。
 *  分组比较短，最大64位。
 *  密钥太短。DES密钥长度是56bit，从规格上来说，DES的密钥长度是64bit，但由于每隔7bit会设置一个错误检查的bit，因此实质上其密钥长度是56bit。
 *  密码生命周期短。
 *  运算速度较慢。
 *  常见的对称加密: AES, DES, 3DES。

## DES加密算法原理： ##

DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。

## 3DES： ##

DES 的常见变体是三重 DES(3DES)，使用 168 位的密钥对资料进行三次加密的一种机制；它通常（但非始终）提供极其强大的安全性。如果三个 56 位的子元素都相同，则3DES 向后兼容 DES。

## 利用python进行DES加密和解密 ##

需要安装必要的库：

pip install pycrypto

python代码：

from Crypto.Cipher import DES
    
    #加密
    def des_cbc_encode(key,iv,data):
        # key: 8个字节
        # data: 明文数据，utf-8格式
        des = DES.new(key, mode=DES.MODE_CBC, IV=iv)
    
        # # 需要加密的数据必须是16的倍数
        # # 填充规则: 缺少数据量的个数 * chr(缺少数据量个数)
        pad_len = 8 - len(data) % 8
        data += (pad_len * chr(pad_len)).encode("utf-8")
    
        bs = des.encrypt(data)
        print("加密结果:",bs)
    
    #解密
    def des_cbc_decode(key,iv,cipher_data):
        # 解密
        des = DES.new(key, mode=DES.MODE_CBC, IV=iv)
        result = des.decrypt(cipher_data)
        #print("解密结果(utf-8):",result)
        print("解密结果:",result.decode("utf-8"))
    
    # main 
    if __name__ == '__main__':
        print("des encode begin");
    
        key = b"ACD123AE"
        iv = b"01020304"
        #明文
        data = "冬至吃饺子"
        print("明文:",data);
        data = data.encode("utf-8")
        print("明文(utf-8):",data);
        des_cbc_encode(key,iv,data)  #加密
        print("\n");
    
        print("des decode begin");
        #密文
        cipher_data = b'\xb0\xd3\xd5L\xb4r\xca"\xb8\xd1\x00\xaa\x07D\xc4\xb3'
        des_cbc_decode(key,iv,cipher_data) #解密

运行结果：

> % python3 des\_test.py  
> des encode begin  
> 明文: 冬至吃饺子  
> 明文(utf-8): b’\\xe5\\x86\\xac\\xe8\\x87\\xb3\\xe5\\x90\\x83\\xe9\\xa5\\xba\\xe5\\xad\\x90’  
> 加密结果: b’\\xb0\\xd3\\xd5L\\xb4r\\xca"\\xb8\\xd1\\x00\\xaa\\x07D\\xc4\\xb3’

des decode begin  
解密结果: 冬至吃饺子