现代对称密码之S-DES算法Cpp源码

#ifndef SDES_H
#define SDES_H

#include <iostream>
using namespace std; 

class SDES{
	public:
		SDES();
		void setKey(string s);					//设置密钥
		void setPlainText(string s);			//设置明文
		void fk(int key,int &left,int right);	//fx运算
		void getKey();							//获得密钥key1和key2
		void encryption();						//加密过程
		void decryption();						//解密过程
		int permutations(int num,const int p[],int pmax,int n); //进行置换操作
		int shiftLS(int num);					//循环左移(左右各半分别左移1位)
		void showResultEnc();					//显示加密结果
		void showResultDec();					//显式解密结果 
	private:
		int key;								//初始密钥
		int key1;								//密钥K1
		int key2;								//密钥K2
		int stringToInt(string s);				//将输入的字符串(0、1)转换为整型数据
		int plainText;							//明文
		int cipherText;							//密文
		int decipherText;						//解密后的明文20名
		//以下为常量
		static const int P10[10];				//P10置换常量
		static const int P8[8];					//P8置换常量
		static const int IP[8];					//IP置换常量
		static const int IPI[8];				//IP-1置换常量
		static const int EP1[4];				//E/P1置换常量
		static const int EP2[4];				//E/P2置换常量
		static const int P4[4];					//P4墅换常址
		static const int S0[4][4];				//S0盒
		static const int S1[4][4];				//S1盒
};

#endif

#include "SDES.h" 

const int SDES::P10[10]= {3,5,2,7,4,10,1,9,8,6};
const int SDES::P8[8]={6,3,7,4,8,5,10,9};
const int SDES::IP[8]={2,6,3,1,4,8,5,7};
const int SDES::IPI[8]={4,1,3,5,7,2,8,6};
const int SDES::EP1[4]={4,1,2,3};
const int SDES::EP2[4]={2,3,4,1};
const int SDES::P4[4]={2,4,3,1};
const int SDES::S0[4][4]={{1,0,3,2},{3,2,1,0},{10,2,1,3},{13,1,3,2}};
const int SDES::S1[4][4]={{0,1,2,3}, {2,0,1,3},{3,0,1,0},{2,1,0,3}};

SDES::SDES(){
}

void SDES::setKey(string s){
	key=stringToInt(s);
}

int SDES::stringToInt(string s){
	int key=0;	//整型表示的密钥
	int i;
	int n=s.length();//n为字符串的长度
	for(i=0;i<n;i++){
		key=key*2+s[i]-'0';
	}
	return key;
}

void SDES::getKey(){
	int tempKey;
	tempKey=permutations(key,P10,10,10);
	tempKey=shiftLS(tempKey);
	key1=permutations(tempKey,P8,10,8);
	tempKey=shiftLS(tempKey);
	tempKey=shiftLS(tempKey);
	key2=permutations (tempKey,P8,10,8);
}


int SDES::permutations(int num,const int p[], int pmax, int n){
	int temp=0;
	int i;
	for(i=0;i<n;i++){
		temp<<= 1;	//temp左移一位
		temp|=(num>>(pmax-p[i]))&1;
	}
	return temp;
}

int SDES::shiftLS(int num){
	int temp;
	int L,R; 		//左右各半数据
	L=(num>>5) & 0x1F;
	R=num & 0x1F;
	L=((L&0xF)<<1) | ((L&0x10)>>4);
	R=((R&0xF)<<1) | ((R&0x10)>>4) ;
	temp=(L<<5) | R;
	return temp;
}

void SDES::encryption(){
	cipherText= permutations(plainText,IP,8,8) ;
	int R,L;		//置换后密文分成左、右两半
	R=cipherText&0xF;
	L=((cipherText&0xF0)>>4) ;
	fk(key1,L,R);
	int temp=L;
	L=R;
	R=temp;
	fk(key2,L,R);
	temp=(L<<4) | R;
	cipherText=permutations(temp,IPI,8,8);
}

void SDES::fk(int key,int &left,int right){
	int L=left;
	int R=right;
	int temp;
	int tempL, tempR;
	temp=((permutations (R,EP1,4,4))<<4) | (permutations(R,EP2,4,4));
	temp=temp^key;
	tempR=temp&0xF;
	tempL=((temp&0xF0)>>4);
	tempL=S0[((tempL&0x8)>>2)|(tempL&1)][(tempL>>1)&0x3];
	tempR=S1[((tempR&0x8)>>2)|(tempR&1)][(tempR>>1)&0x3];
	temp=(tempL<<2)|tempR;
	temp=permutations(temp,P4,4,4);
	left=L^temp;
}

void SDES::decryption(){
	decipherText=permutations(cipherText,IP,8,8);
	int R,L;		//置换后密文分成左右两半
	R=decipherText&0xF;
	L=((decipherText&0xF0)>>4);
	fk(key2,L,R);
	int temp=L;
	L=R;
	R=temp; 
	fk(key1,L,R) ;
	temp=(L<<4)|R;
	decipherText=permutations(temp,IPI,8,8);
}

void SDES::showResultEnc(){
    cout<<cipherText<<endl;
}

void SDES::showResultDec(){
    cout<<decipherText<<endl;
}

void SDES::setPlainText(string s){
	int res = stringToInt(s);
	plainText = res;
}

#include <iostream>
#include "SDES.h"

/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char** argv) {
	SDES* sdes = new SDES();
	sdes->setKey("123456789");
	sdes->setPlainText("12");
	sdes->encryption();
	sdes->showResultEnc();
	sdes->decryption();
	sdes->showResultDec();
	
	return 0;
}