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DES補充材料

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作為參考，本文提供了數據加密標準（DES）塊密碼中提到的各種尋找表的細節。

本文件中的數據都是以大端序排列的，也即首位為MSB。

初始置換(IP, Initial permutation)

Thumb
IP置換過程
IP
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

該表顯示了對64位元塊的初始置換，其意義如下：輸出的首位為輸入的第58位元，第二位為50位，依此類推，輸出的最後位為輸入的第7位。

以上資訊為了方便表示被寫成表格形式，但它實際上是一個向量，而非矩陣。

最終置換 (IP-1)

Thumb
IP-1的過程
IP−1
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

IP-1（亦被稱為FP）是IP的逆過程，上表的含義與IP的相似。

擴張函數 (E函數)

Thumb
E函數
E
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

擴張函數被作為最初和最終的置換。注意輸入中的某些位在輸出中被用到了不止一次，例如輸入的第5位出現在輸出的第6和8位元。因此，32位元的半塊輸入被擴張到了48位元。

P置換

Thumb
P permutation
P
16 7 20 21
29 12 28 17
1 15 23 26
5 18 31 10
2 8 24 14
32 27 3 9
19 13 30 6
22 11 4 25

P置換將32位元的半塊數據重新排列。

選擇置換1(PC-1)

Thumb
PC-1
PC-1
左
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
右
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

上表的「左」和「右」兩部分表現了輸入金鑰組成金鑰排程狀態中左右兩部分的過程。主要輸入的64位元數據中只用到了56位，剩餘的8位元可以用於奇偶校驗。

選擇置換2(PC-2)

Thumb
PC-2
PC-2
14 17 11 24 1 5
3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8
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

該置換從56位的金鑰排程狀態中取出48位元的子金鑰。

置換盒 (S盒)

更多資訊 S1, x0000x ...

上表列出了DES中使用的8個S盒。每個S盒將6位輸入變為4位元輸出。給定輸入後，輸出行由外側兩位確定，列由內側的4位元確定，例如「011011」的輸入的外側位為「01」，內側位為「1101」，而每張表的第一行為「00」，第一列為「0000」因此在S5中的對應輸出為「1001」（十進制的9），即第2行，第14列（參見S盒）。

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金鑰排程過程中的移位

更多資訊 回次, 左移位數 ...

在子金鑰生成完成前，金鑰排程狀態的每個半塊都要向左循環移動特定的位，上表顯示了移位的數量。

參考文獻

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