단순 단순 DESDES단순 단순 DESDES암호화와 복호화암호화와 복호화

//Save 1bit Structtypedef struct DES des;struct DES{

unsigned key: 1;

};

//Save Key1 and Key2des ck1[8], ck2[8];

비트 - 필트 (Bit-field )

비트 필드는 새로운 데이터 구조라기보다는 구조체와 공용체의 조합에서 약간의 내용이 추가된 것 각 구조체 멤버를 비트 단위로 나눌 수 있어 , 더욱 더 세밀한 데이터 조정이 가능

struct 구조체 -tag {

< 데이터 형 > < 비트필드 멤버 이름 > : 비트수

.. .. ..

< 데이터 형 > < 비트필드 멤버 이름 > : 비트수

} 구조체 변수 ;

※ 비트필드를 사용하는 주된 이유는 메모리를 절약하는데 있다 . 4 바이트 워드를 갖는 기계에서 1 비트 변수를 저장할 경우

비트 필드를 사용하면 한 워드에 32 개의 변수를 저장할 수 있고 , char 형 변수는 4 개를 저장할 수 있다 .

==> 따라서 비트 필드는 가능한 작은 공간에 정보를 압축해 놓을 때 매우 유용하다 .

//product K1 and K2void key_generation(des *ptr, des *ky1, des *ky2){

int i;des temp[10], key1[5], key2[5];

//Relocate keytemp[0].key = (ptr+2)->key;temp[1].key = (ptr+4)->key;temp[2].key = (ptr+1)->key;temp[3].key = (ptr+6)->key;temp[4].key = (ptr+3)->key;temp[5].key = (ptr+9)->key;temp[6].key = (ptr)->key;temp[7].key = (ptr+8)->key;temp[8].key = (ptr+7)->key;temp[9].key = (ptr+5)->key;

//Separate key for(i=0; i<10; i++)

{if (i<5)

key1[i].key = temp[i].key;else

key2[i-5].key = temp[i].key;}

1 0 0 1 0 0 1 1 1 0

33 5 2 7 4 10 1 9 8 65 2 7 4 10 1 9 8 60 0 0 1 1 0 1 1 1 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10

//Circular Left Shift of key1Circular_Left_Shift(key1);

//Circular Left Shift of key2Circular_Left_Shift(key2);

//Combine key for(i=0; i<10; i++)

{ if (i<5)

temp[i].key = key1[i].key; else

temp[i].key = key2[i-5].key;}

//Relocate key and product K1ky1->key = temp[5].key;(ky1+1)->key = temp[2].key;(ky1+2)->key = temp[6].key;(ky1+3)->key = temp[3].key;(ky1+4)->key = temp[7].key;(ky1+5)->key = temp[4].key;(ky1+6)->key = temp[9].key;(ky1+7)->key = temp[8].key;

0 0 0 1 1 0 1 1 1 0

0 0 1 1 0 1 1 1 0 0

0 0 1 1 0 1 1 1 0 0

6 3 7 4 8 5 10 96 3 7 4 8 5 10 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 1 1 0 0 0

//Circular Left Shift of key1Circular_Left_Shift(key1);

//Circular Left Shift of key2

Circular_Left_Shift(key2);

//Combine key for(i=0; i<10; i++)

{ if (i<5) temp[i].key = key1[i].key; else temp[i].key = key2[i-5].key;}

//Relocate key and product K2ky2->key = temp[5].key;(ky2+1)->key = temp[2].key;(ky2+2)->key = temp[6].key;(ky2+3)->key = temp[3].key;(ky2+4)->key = temp[7].key;(ky2+5)->key = temp[4].key;(ky2+6)->key = temp[9].key;(ky2+7)->key = temp[8].key;

return;}

0 1 1 0 0 1 1 0 0 1

0 0 1 1 0 1 1 1 0 0

0 1 1 0 0 1 1 0 0 11 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6 3 7 4 8 5 10 96 3 7 4 8 5 10 91 1 1 0 0 0 1 0

//Encryption Keyvoid encryption(int *ptr){

int i, j, k; des plain[9][8], temp[9][8], sk1[4], sk2[4], exk[8], tmp[8], ex[4], sw[4];

//Conversion to binary for(i=0;i<9;i++)

for(j=0;j<8;j++){

switch(j){case 0:

plain[i][j+7].key = *(ptr+i);break;

case 1:plain[i][j+5].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

case 2:plain[i][j+3].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

case 3:plain[i][j+1].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

case 4:plain[i][j-1].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

case 5:plain[i][j-3].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

case 6:plain[i][j-5].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

case 7:plain[i][j-7].key = *(ptr+i) = *(ptr+i) >> 1;break;

}}

//Processing IPfor(i=0;i<9;i++){

temp[i][0].key = plain[i][1].key;temp[i][1].key = plain[i][5].key;temp[i][2].key = plain[i][2].key;temp[i][3].key = plain[i][0].key;temp[i][4].key = plain[i][3].key;temp[i][5].key = plain[i][7].key;temp[i][6].key = plain[i][4].key;temp[i][7].key = plain[i][6].key;

}

//According to the order in Plaintextfor(j=0; j<9; j++){

//Separate key for(k=0; k<8; k++)

{if (k<4)

sk1[k].key = temp[j][k].key;else

sk2[k-4].key = temp[j][k].key;} 입력 8 비트

L (Left most 4 bits)R (Right most 4 bits)

//Expansion keyexpansion_key(sk2, exk);

//Processing X-ORfor(i=0; i<8; i++){

tmp[i].key = exk[i].key ^ ck1[i].key;}

//Expansion Keyvoid expansion_key(des *ptr, des *ex){

(ex+1)->key = (ex+7)->key = ptr->key;(ex+2)->key = (ex+4)->key = (ptr+1)->key;(ex+3)->key = (ex+5)->key = (ptr+2)->key;(ex)->key = (ex+6)->key = (ptr+3)->key;

}

11 2 32 3 44

//S-box generations_box(tmp, ex);

//Processing X-OR for(i=0; i<4; i++){

sk1[i].key = sk1[i].key ^ ex[i].key;}

//Choose S-Boxvoid s_box(des *ptr, des *exp){ des temp[4];

int i, s0, s1, arr[8], x, y, w, z; //0 1 2 3

short int sbox0[4][4]= {{1, 0, 3, 2}, //0 {3, 2, 1, 0}, //1

{0, 2, 1, 3}, //2 {3, 1, 3, 2}}; //3

//0 1 2 3short int sbox1[4][4]= {{0, 1, 2, 3}, //0

{2, 0, 1, 3}, //1 {3, 0, 1, 0}, //2 {2, 1, 0, 3}}; //3

//Replace key for(i=0; i<8; i++)

arr[i] = (ptr+i)->key;

x = (arr[0]*2) + arr[3]; y = (arr[1]*2) + arr[2]; w = (arr[4]*2) + arr[7]; z = (arr[5]*2) + arr[6];

s0 = sbox0[x][y]; s1 = sbox1[w][z]; temp[1].key = s0; temp[0].key = s0 >> 1; temp[3].key = s1; temp[2].key = s1 >> 1;

//Permutationexp->key = temp[1].key;(exp+1)->key =

temp[3].key;(exp+2)->key =

temp[2].key;(exp+3)->key =

temp[0].key;

}

S-Box S-Box 입력 : 4 비트 ( 1 0 1 0 )처리

행 : 1 번째와 4 번째 비트 ( 1 0 )열 : 2 번째와 3 번째 비트 ( 0 1 )

//swich keyfor(i=0; i<4; i++){

sw[i] = sk1[i];sk1[i] = sk2[i];sk2[i] = sw[i];

}

//Expansion keyexpansion_key(sk2, exk);

//Processing X-OR for(i=0; i<8; i++){

tmp[i].key = exk[i].key ^ ck2[i].key;}

//S-box generations_box(tmp, ex);

for(i=0; i<4; i++){

sk1[i].key = sk1[i].key ^ ex[i].key;}

//Separate key for(i=0; i<8; i++) { if (i<4) temp[j][i].key = sk1[i].key; else

temp[j][i].key = sk2[i-4].key; } }

//Processing IP-1for(i=0;i<9;i++){

plain[i][0].key = temp[i][3].key;plain[i][1].key = temp[i][0].key;plain[i][2].key = temp[i][2].key;plain[i][3].key = temp[i][4].key;plain[i][4].key = temp[i][6].key;plain[i][5].key = temp[i][1].key;plain[i][6].key = temp[i][7].key;plain[i][7].key = temp[i][5].key;

}

입력 입력 : : 11 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8

//Conversion to integerfor(i=0;i<9;i++){

*(ptr+i) = 0;for(j=0;j<8;j++){

switch(j){case 0:

*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 128;break;

case 1:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 64;break;

case 2:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 32;break;

case 3:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 16;break;

case 4:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 8;break;

case 5:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 4;break;

case 6:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key * 2;break;

case 7:*(ptr+i) = *(ptr+i) + plain[i][j].key;break;

}}

}}

// encription 함수의 끝부분

//Decryption Keyvoid decryption(int *ptr){ ………………….. 생략…………… ..

//Processing X-OR for(i=0; i<8; i++) { tmp[i].key = exk[i].key ^ ck2[i].key; }

//Processing X-OR for(i=0; i<4; i++) { sk1[i].key = sk1[i].key ^ ex[i].key; }

………………….. 생략…………… ..

}

void main(){

char Plaintext[9], Chiphertext[9];

int i, temp[9];short int tmp1, tmp2;

des des_key[10] ,k1[8] ,k2[8];//Initialize Keydes_key[0].key = 1;des_key[1].key = 0;

des_key[2].key = 0; des_key[3].key = 1; des_key[4].key = 0; des_key[5].key = 0; des_key[6].key = 1;

des_key[7].key = 1;des_key[8].key = 1;des_key[9].key = 0;

//Initialize PlaintextPlaintext[0] = '7';Plaintext[1] = '8';

Plaintext[2] = '1';Plaintext[3] = '1';Plaintext[4] = '1';Plaintext[5] = '3';Plaintext[6] = 'k';Plaintext[7] = 'y';Plaintext[8] = 's';

//Generate Keykey_generation(des_key, k1, k2);

//Save Keyfor(i=0;i<8;i++){

ck1[i].key = k1[i].key;ck2[i].key = k2[i].key;

}//copy Plaintextfor(i=0;i<9;i++)

temp[i] = (int)Plaintext[i];

//Generate Chiphertextencryption(temp);

//Conversion to Hexfor(i=0;i<9;i++){

tmp1 = tmp2 = 0;tmp1 = temp[i] / 16;tmp2 = temp[i] % 16;Chiphertext[i] = (tmp1 << 4) | tmp2;

}

//Generate Plaintext decryption(temp);

//Conversion to Hex for(i=0;i<9;i++) {

tmp1 = tmp2 = 0; tmp1 = temp[i] / 16;

tmp2 = temp[i] % 16; Chiphertext[i] = (tmp1 << 4) | tmp2; } ……… 출력 부분 생략………}