DES算法在数据加密中的应用

陈小梅 (贺州学院图书馆，广西 贺州 542800)

DES算法在数据加密中的应用

陈小梅 (贺州学院图书馆，广西 贺州 542800)

数据库是计算机系统的核心构成，聚集了大量有关用户的重要信息，保护好数据库安全是维护用户利益的关键。阐述了DES算法的操作流程，并对该算法应用于数据加密技术进行了分析。

计算机；数据加密；DES算法；运用分析

随着计算机技术的广泛运用，信息化时代背景下掌握各种加密算法是保证数据安全的有效措施。计算机技术在全球范围得到广泛地运用，为企业或个人用户的办公提供了很大方便，但在计算机技术普及的过程中也面临着诸多的安全隐患，如数据库防御系统被攻破会给用户造成巨大经济损失。因此，保护好数据库安全显得非常重要。数据加密标准(Data Encryption Standard，DES)是由IBM公司研制的一种加密算法，美国国家标准局于1977年将它作为正式数据加密标准予以颁布，DES 算法广泛应用于信用卡持卡人的PIN 的加密传输、IC卡与POS 间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等领域，用以实现关键数据的保密[1]。下面，笔者对DES算法在数据加密技术的应用进行了研究*贺州学院院级项目(2010zrky15)。。

1 DES算法操作流程

图2 加密算法的数据转换流程

DES算法具有独特对称密码体制，其运用于计算机数据加密，让密文转换为明文或明文转换为密文的操作流程更加稳定可靠[2]。此外，DES算法把明文转换为密文，其输出块、输入块、密钥等均是64位。加密算法的数据转换流程如图2所示。

1.1置换规则表

传统加密算法对数据块的编排没有标准的准则，使得数据操作处理没有明确的参考依据。置换规则表的编制为DES加密算法提供了参考，该表是为了将加密的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0、R02部分，每部分各长32位。运用该表可以引导DES加密算法的科学操作，以保证后期数据的准确性，具体内容如下[3]：

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，

1.2功能表

DES算法描述图中，S1，S2,…,S8为选择函数，其功能是把56bit数据变为144bit数据。如S1中共有4行数据，命名为0，1,2,3行；每行有16列，命名为0,1,2,3，…，14、15列。输入D=D1D2D3D4D5D6，令列为D2D3D4D5，行为D1D6；经过处理后从功能表中对应查找，并用4位二进制表示，

即可得到函数S1的输出。例如函数S1的功能表描述如下：

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，

2 应 用

数据加密中引进DES算法应按照标准流程操作，若某个环节的加密出现问题，则会给后期的数据传输埋下安全隐患，破坏了整个传输结构的稳定性。为此，将DES算法运用于数据加密的过程分为加密处理、加密变换、子密钥生成3个核心环节。

2.1加密处理

加密处理是DES算法的首要步骤，也是最为复杂的操作过程。整个处理过程分为以下几方面：①初期处理。对需要加密的64位的明文进行变换，按照标准的换位表操作，保证明文处理的正确性。②操作处理。整个加密操作经过16轮加密变换，把初始换位的64位的输出当成下一次的输入，把64位分为左、右2个32位，分别记为L0和R0，从L0、R0到L16、R16，共进行16轮加密变换[4]。③换位处理。换位处理是把L16和R16合成64位的数据，依据标准的换位表获取64位的密文，最后得到的则是加密的结果。

2.2加密变换过程

加密变换过程是为了将一些需要扩展的数据进行优化处理，利用重复某些位把32位的右半部分变换为48位，对56位的密钥进行位移，再将相应的位减少为48位，对48位的右半部分通过异或操作与48位的密钥结合，并分成6位的8个分组，通过8个S-盒将这48位替代成新的32位数据，再将其置换一次。

2.3子密钥生成过程

计算机数据构成中，密钥一般都是以64位的自然数出现。子密钥生成的第一步操作是对PC-1压缩换位，把各个字节的第8位去除。按照这样的标准，密钥去掉第8，16，24，…，64位减至56位，最终得到的密钥长度只有56位，操作过程中要保证每轮生成48位的子密钥。

3 结 语

数据加密是计算机数据库操作的常用技术，为了保证数据信息安全，将DES算法运用于数据加密技术十分重要。今后，应加强相关内容的研究，进一步提高数据库安全性，切实维护用户利益。

[1]宣克祥.数据加密标准(DES)算法与安全性探析[J].产业与科技论坛，2011,10(6)：71-74.

[2]李联. 信息安全中的DES加密算法[J].现代电子技术,2005(9)：117-119.

[3]刘晓星,胡畅霞,刘明生. 安全加密算法DES的分析与改进[J].微计算机信息,2006,25(5):28-31.

[4]普运伟,耿植林,楼静. 从DES算法论分组密码的设计原则[J]. 微机发展, 2005, 15(9)56-59.

[编辑] 李启栋

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.04.037

TP309.7

A

1673-1409(2012)04-N106-02

2012-02-17

((1981-)，女，2008年大学毕业，馆员，现主要从事计算机应用方面的研究工作。