哪位兄弟有在单片机上跑的DES，3DES算法？

只看该作者 · 2010-12-12 16:18

51单片机，STC 89C516RD，算法最好是汇编的，我手头有一个验证的怎么也不对，跟pc上跑的对不起来。
多谢了！

只看该作者 · 2010-12-14 02:55

出差一天，帖子就不见了，晕倒啊

哪位兄弟有，c语言的也行啊，多谢了！

1万 · 2010-12-14 06:51

这是本人网上摘录到的单片机汇编语言实现DES加密算法
http://www.c51.cn/mcu/mcs51yy/200709/mcu_20070903210544_6703.html

2008-06-10 13:50:46 来源:网络作者:未知【大中小】点击：242 次
目前在金融界及非金融界的保密通信中，越来越多地用到了DES算法。DES（Data Encryption Standard）即数据加密算法，是IBM公司于 1977年研究成功并公开发表的。随着我国三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC卡)中被广泛应用，以此来实现关键数据的保密。如信用*持卡人的PIN的加密传输、IC卡与POS间的双向认证、金融交易中的密码键盘等，均用到DES算法。由于密码键盘不可能使用高级语言，所以用汇编语言实现DES就非常实用。
1 DES算法的简单原理

　　DES是一种分组密码。假定明文m是由0和1组成的长度为64位的符号串，密钥k也是64位的0、1符号串。

设：M=m1m2m3…m64

　　　K=k1k2k3…k64

加密过程可表达如下：

DES(m)=IP-1·T16·T15…T2·T1·IP(m)

其中：IP(m)是初始置换，IP-1是逆置换，T16~T1是16次迭代。

（1）初始置换IP

　　功能是把输入的明文m按位重新组合，并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位，其置换规则如下：

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

（2）逆置换IP-1

　　经过16次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换。逆置换满足：

IP·IP-1=IP-1·IP=I

逆置换正好是初始置换的逆运算。

（3）T16~T1的迭代计算

　　DES的迭代算法采用模2加法。

　　在通信网络的两端，双方约定了一致的密钥。在通信的源点用密钥对核心数据进行加密并形成密文，然后，以密文的形式在公共通信网中传输到通信网络的终点。数据到达终点后，用同样的密钥对密文数据进行解密，便再现了明文形式的核心数据。这样，便保证了核心数据(如PIN、MAC等)在公共通信网中传输的安全性和可靠性。

2 汇编语言的实现

　　用汇编语言实现DES算法有它的优势也有它的难点。优势是51汇编的位操作可以方便地实现置换功能。但用汇编语言实现算法的迭代运算及循环功能比较烦琐。在用51汇编实现DES的过程中，我编写了几个子程序，组合起来可实现DES算法加密。在这里写出一些思路，有需要的同行可与我联系（E-mail：zhoubin@jlu.edu.cn）。

　　8031有16个可以位寻址的寄存器，可放置128位的数据，利用它可实现DES的转置功能。将明文m放入寄存器27H~20H中，即位地址00H对应m64 ，3FH对应m1。利用标志寄存器C可实现置换与逆置换程序。在DES的16次迭代过程中，要实现公式：

Li=Ri-1；Ri=Li-1f(Ri-1，ki)

的运算过程,其关键在于f(Ri-1，ki)的功能。f是将32位的输入转化为32位的输出。其中含3项技术:

　　① 将32位膨胀为48位的E功能。该项功能可用类似于置换功能的子程序编写。

　　② 48位子密钥的生成。为了便于51汇编生成子密钥，可以使用主机用串口下传的方式，由主机将16个子密钥传给89C52为核心的单片机，然后存入80H~FFH中。如果密钥是固定的，则可直接将子密钥固化在89C52的Flash中。

　　③ S盒的功能是将48位的输入再次缩为32位。具体实现是将S盒表存入89C52的Flash中，每次通过查表求得S输出的结果。

下面列举其中的几个子程序。

（1）IP置换子程序

；入口寄存器：(MSB)2726252423222120(LSB)，出口寄存器：(MSB)2F2E2D2C2B2A2928(LSB)

；功能：将入口寄存器的数据按置换表换位。

IP: MOV C，06H ；将m58送到进位标志中

MOV 7FH，C ；将进位标志送m1中

MOV C，0EH ；将m50送到进位标志中

MOV 7EH，C ；将进位标志送m2中

；重复，按表编写

……

MOV C，31H ；将m15送到进位标志中

MOV 41H，C ；将进位标志送m63中

MOV C，39H ；将m7送到进位标志中

MOV 40H，C ；将进位标志送m64中

RET

（2）逆置换子程序

;入口寄存器：(MSB)2726252423222120(LSB)，出口寄存器：(MSB)2F2E2D2C2B2A2928(LSB)

;功能：将入口寄存器的数据按逆置换表换位。

IPRVS：MOV C，18H ；将m40送到进位标志中

MOV 7FH，C ；将进位标志送m1中

MOV C，38H

……

RET

（3）异或子程序

；入口寄存器：272625243F3E3D3C，出口寄存器：2B2A2928

；功能：将寄存器27262524的内容和寄存器3F3E3D3C的内容异或。结果保存在2B2A2928寄存器中。

XORLF: MOV A，3FH ；将高8位异或

XRL A，27H

MOV 2BH，A ；放入出口处

MOV A，3EH

XRL A，26H

MOV 2AH，A

MOV A，3DH

XRL A，25H

MOV 29H，A

MOV A，3CH

XRL A，24H

MOV 28H，A

RET

（4）S盒子程序

；入口寄存器：(MSB)2F2E2D2C2B2A2928，出口寄存器：(MSB)27262524

；功能：48位→32位

S6TO4: MOV 20h，2FH ；取出高位数据

LCALL S162345 ；调用实现Si(b1b6，b2b3b4b5)

；的功能子程序

MOV DPTR，#S1TAB；S盒表的首址

MOV A，21H ；取出第几个S盒

LCALL DPTRADD

CLR A

MOVC A，@A+DPTR；求出S盒的表地址及S 结果

SWAP A

MOV 27H，A ；保存高位结果

MOV 20H，2EH

LCALL S162345

；重复

RET

利用这些子程序，我们成功地开发了以89C52为核心单片机的密钥键盘，可用于金融系统的用户远程密码修改，也可用于其它商用密文的传输。

只看该作者 · 2010-12-14 08:06

Woah！学习中……

只看该作者 · 2010-12-14 08:40

good leraning material

只看该作者 · 2010-12-14 13:26

原理清楚，上学的时候学过一门课《计算机加解密技术》

2万 · 2010-12-14 15:55

可惜hotwc3没资质…

2万 · 2010-12-14 16:38

哈哈，不懂不懂。。。

热电源抓紧和九天排忧解难。。。

只看该作者 · 2010-12-14 16:47

leraning

只看该作者 · 2010-12-14 17:22

我有C语言实现的3DES加密算法，可我没用位寄存器，因为位寄存器较少，与其来回交换，不如用一个字节代表一位，这样更通用，速度更快一些，况且也不缺这几百字节。因此在函数的开始要将64位8字节的明文转换为64字节的明文，每个字节代表一位，存放在xdata中，以下是主要函数(新手，写的可能不够好，让大家见笑了)：
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned long uint32;
uint8 xdata DES_IP[64]={
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};

uint8 xdata DES_IP_1[64]={
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};

uint8 xdata DES_PC_1[56]={
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,

63,55,47,39,31,23,15,
   7,62,54,46,38,30,22,
14, 6,61,53,45,37,29,
21,13, 5,28,20,12, 4};

uint8 xdata DES_PC_2[48]={
14,17,11,24, 1, 5,
   3,28,15, 6,21,10,
23,19,12, 4,26, 3,
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};

uint8 xdata shift[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

uint8 xdata DES_E[48]={
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};

uint8 xdata DES_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}}};

uint8 xdata DES_P[32]={
16, 7,20,21,
29,12,28,17,
   1,15,23,26,
   5,18,31,10,
   2, 8,24,14,
32,27, 2, 9,
19,13,30, 6,
22,11, 4,25};

uint8 xdata M[64]="";
uint8 xdata M2[64]="";
uint8 xdata RSK[48]="";
uint8 xdata RSK2[32]="";
uint8 xdata temp[32]="";

uint8 xdata key[192]="";
uint8 xdata key3[24]="";
uint8 xdata key2[168]="";
uint8 xdata subkey[48][48]="";

void TripleDES(uint8* DATA,uint8* KEY,uint32 readln,uint8 mode)
{
bit a;

uint8 i=0,j=0,k=0,l=0;
uint8 temp1,temp2,temp3,temp4;
uint8 x=0,y=0,z=0;
///校验密钥
///
for(i=0;i<24;i++) //密钥每位扩大为一个字节
{
key3[i]=KEY[i];
for(j=7;j>0;j--)
{
key[(i<<3)+j]=key3[i]%2;
key3[i]>>=1;
}
key[i<<3]=key3[i]%2;
}
for(i=0;i<56;i++) //生成168位密钥
{
key2[i]=key[DES_PC_1[i]-1];
key2[i+56]=key[DES_PC_1[i]+55];
key2[i+112]=key[DES_PC_1[i]+111];
}
for(i=0;i<16;i++) //生成48组48位的子密钥
{
if(shift[i]==1) //循环左移一位
{
for(k=0;k<3;k++)
{
temp1=key2[k*56];
temp2=key2[28+k*56];
for(j=k*56;j<27+k*56;j++)
{
key2[j]=key2[j+1];
key2[j+28]=key2[j+29];
}
key2[27+k*56]=temp1;
key2[55+k*56]=temp2;
}
}
else if(shift[i]==2) //循环左移两位
{
for(k=0;k<3;k++)
{
temp1=key2[k*56];
temp2=key2[1+k*56];
temp3=key2[28+k*56];
temp4=key2[29+k*56];
for(j=k*56;j<26+k*56;j++)
{
key2[j]=key2[j+2];
key2[j+28]=key2[j+30];
}
key2[26+k*56]=temp1;
key2[27+k*56]=temp2;
key2[54+k*56]=temp3;
key2[55+k*56]=temp4;
}
}
for(j=0;j<48;j++)
{
subkey[i][j]=key2[DES_PC_2[j]-1];
subkey[i+16][j]=key2[DES_PC_2[j]+55];
subkey[i+32][j]=key2[DES_PC_2[j]+111];
}
}
if(readln%8!=0) readln=(readln>>3)+1;
else readln>>=3;
for(k=0;k<readln;k++)
{
for(i=0;i<8;i++) //明文每位扩大为一个字节
{
for(j=7;j>0;j--)
{
M[(i<<3)+j]=DATA[(k<<3)+i]%2;
DATA[(k<<3)+i]>>=1;
}
M[(i<<3)]=DATA[(k<<3)+i]%2;
}
for(l=0;l<3;l++)
{
if(l>0) mode=(1==mode)?0:1;
for(i=0;i<64;i++) //生成初始转换表
M2[i]=M[DES_IP[i]-1];
for(i=0;i<16;i++) //16次迭代
{
for(j=0;j<48;j++)
{
if(0==mode) RSK[j]=((M2[DES_E[j]+31]==subkey[i+l*16][j])?0:1);//加密
else RSK[j]=((M2[DES_E[j]+31]==subkey[47-i-l*16][j])?0:1);//解密
}
for(j=0;j<8;j++)
{
x=(RSK[j*6]<<1)+RSK[j*6+5];
y=(RSK[j*6+1]<<3)+(RSK[j*6+2]<<2)+(RSK[j*6+3]<<1)+RSK[j*6+4];
z=DES_S[j][x][y];
RSK2[(j<<2)+3]=z%2;
z=z>>1;
RSK2[(j<<2)+2]=z%2;
z=z>>1;
RSK2[(j<<2)+1]=z%2;
z=z>>1;
RSK2[(j<<2)]=z%2;
}
for(j=0;j<32;j++) //P盒转换
temp[j]=((RSK2[DES_P[j]-1]==M2[j])?0:1);
if(i<15)
{
for(j=0;j<32;j++) //交换
{
M2[j]=M2[j+32];
M2[j+32]=temp[j];
}
}
else
{
for(j=0;j<32;j++) //不交换
{
M2[j]=temp[j];
}
}
}
for(i=0;i<64;i++) //逆置换
M[i]=M2[DES_IP_1[i]-1];
}
for(i=0;i<8;i++)
{
DATA[(k<<3)+i]=(M[i<<3]<<7)+(M[(i<<3)+1]<<6)+(M[(i<<3)+2]<<5)+(M[(i<<3)+3]<<4)
+(M[(i<<3)+4]<<3)+(M[(i<<3)+5]<<2)+(M[(i<<3)+6]<<1)+M[(i<<3)+7];
}
}
}

只看该作者 · 2010-12-14 17:26

以下是调用示例：
//code by 南京理工大学温冬伟
//注意：明文长度一定要为8的倍数
uint8 xdata key[24]={0xab,0x36,0x95,0xa1,0x3f,0x55,0xb0,0x12,
0xac,0x01,0x95,0x22,0x3f,0x55,0x18,0xa9,
0xce,0x30,0x24,0xbb,0x3f,0x44,0x12,0x39};

uint8 xdata text[24]="0123456789abcdef"; //明文
void TripleDES(unsigned char* DATA,unsigned char* KEY,unsigned long readln,unsigned char mode);
void main()
{
uint8 i=0;
Init_iMCU();

putstring("请输入字符\'s\'开始加密程序:\r\n");
while(GetByte()!='s');
putstring("加密前明文：\r\n");
putstring(text);
putstring("\r\n");
wait_10ms(50);

TripleDES(text,key,24,0);

putstring("\r\n加密后密文：\r\n");
putstring(text);
putstring("\r\n");
wait_10ms(50);

TripleDES(text,key,24,1);

putstring("\r\n解密后明文：\r\n");
putstring(text);
putstring("\r\n");
while(1);
}

只看该作者 · 2010-12-14 17:28

以上代码，如有批评更正，可以联系wendongwei1987@163.com
或直接贴出来

只看该作者 · 2010-12-14 17:29

头文件：
//code by 南京理工大学温冬伟
//注意：明文长度一定要为8的倍数
#ifndef _DES_H_
#define _DES_H_

void TripleDES(unsigned char* DATA,unsigned char* KEY,unsigned long readln,unsigned char mode);
//密钥：uint8 xdata KEY[24]={0xab,0x36,0x95,0xa1,0x3f,0x55,0xb0,0x12,
// 0xac,0x01,0x95,0x22,0x3f,0x55,0xb8,0xa9,
// 0xce,0x30,0x24,0xa1,0x3f,0x44,0x12,0x39};
//明文:uint8 xdata DATA[128]="";
//readln 为加密明文的长度
//mode为运行模式: mode=0 执行加密 mode=1 执行解密

#endif /* _DES_H_ */

只看该作者 · 2010-12-14 17:31

需要此Keil C51的工程文件的可联系我的邮箱，欢迎批评指正

只看该作者 · 2010-12-15 11:31

可能是你使用的单片机ram较小，现在64KB的ram也比较常见，价格也不贵，这个3DES总共用3K多xdata

只看该作者 · 2010-12-15 11:33

改存在code区，也未尝不可

2万 · 2010-12-15 12:13

MARK

只看该作者 · 2010-12-16 13:48

关注！

只看该作者 · 2010-12-16 14:13

我来学习

只看该作者 · 2010-12-17 13:56

楼顶位说了，stc那个芯片ram是1280字节

哪位兄弟有在单片机上跑的DES，3DES算法？

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