S-DES解密
解密过程是加密过程的逆操作。在 S-DES 解密中,最关键的是反向执行每一步,并在解密过程中以相反的顺序使用子密钥 K1
和 K2
。具体的解密步骤如下:
1. 密钥生成
在解密过程中,子密钥 K1
和 K2
的生成方式与加密时完全相同。对于密钥 1010000010
,我们之前已经计算出:
K1 = 10100100
K2 = 01000011
2. 逆初始置换 (IP-1)
首先对密文 10100100
进行逆初始置换 (IP-1)。假设 IP-1 表如下:
IP-1: 4 1 3 5 7 2 8 6
我们将密文 10100100
进行逆初始置换,得到:
逆初始置换结果:00101100
然后,将结果分为两部分:L2 = 0010
和 R2 = 1100
。
3. 第一轮解密
解密的第一轮使用的是子密钥 K2 = 01000011
(注意解密时子密钥的使用顺序与加密相反)。在此轮解密中,我们的输入是 L2 = 0010
和 R2 = 1100
。
步骤 3.1: 扩展置换 (E/P)
对 R2 = 1100
进行扩展置换,假设 E/P 表如下:
E/P: 4 1 2 3 2 3 4 1
将 1100
进行扩展置换,得到:
扩展置换结果:01101001
步骤 3.2: 与 K2
异或
将扩展置换的结果与子密钥 K2 = 01000011
进行异或操作:
01101001 XOR 01000011 = 00101010
步骤 3.3: S盒代换
将结果 00101010
分成两部分:0010
和 1010
,分别送入 S1 和 S2 进行代换。
S盒1 代换:
0010
对应 S1 表中的行 00
和列 10
,查表得到 10
。
S盒2 代换:
1010
对应 S2 表中的行 10
和列 10
,查表得到 00
。
所以 S盒代换的输出为 1000
。
步骤 3.4: P4 置换
将 S盒代换的结果 1000
进行 P4 置换,假设 P4 表如下:
P4: 2 4 3 1
置换结果为:
P4置换结果:0001
步骤 3.5: 与 L2
异或
将 P4 置换的结果与 L2 = 0010
进行异或操作:
0001 XOR 0010 = 0011
得到 L1 = 0011
,并且 R1
保持为 1100
。
步骤 3.6: 左右交换
此时我们交换左右两部分,得到:
L1 = 1100, R1 = 0011
4. 第二轮解密
第二轮解密中,使用的是子密钥 K1 = 10100100
。
步骤 4.1: 扩展置换 (E/P)
对 R1 = 0011
进行扩展置换:
扩展置换结果:10010110
步骤 4.2: 与 K1
异或
将扩展置换后的结果与子密钥 K1 = 10100100
进行异或操作:
10010110 XOR 10100100 = 00110010
步骤 4.3: S盒代换
将 00110010
分为两部分:0011
和 0010
,分别送入 S盒进行代换。
S盒1 代换:
0011
对应 S1 表的行 11
和列 01
,查表得到 01
。
S盒2 代换:
0010
对应 S2 表的行 00
和列 10
,查表得到 10
。
所以 S盒代换的输出是 0110
。
步骤 4.4: P4 置换
将 0110
进行 P4 置换,结果为:
P4 置换结果:1010
步骤 4.5: 与 L1
异或
将 P4 置换结果与 L1 = 1100
进行异或操作:
1010 XOR 1100 = 0110
最终得到 L0 = 0110
,而 R0 = 0011
保持不变。
5. 初始置换 (IP)
将 L0 = 0110
和 R0 = 0011
合并为 01100011
,然后对其进行初始置换 (IP)。假设 IP 表如下:
IP: 2 6 3 1 4 8 5 7
将 01100011
置换后,得到明文:
明文:10101010
总结
通过上述步骤,我们将密文 10100100
进行了 S-DES 解密,最终恢复出明文 10101010
。整个解密过程是加密过程的逆向执行,只需将密钥 K1
和 K2
使用的顺序对调,同时依次进行相反的操作即可。