跨平台C++ Des加密类库

跨平台C++ Des加密类库，des.h

(2005-05-26 11:17:44)

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当使用字符串作为密钥时，依赖与前面的md5类库

#ifndef _DES_H_
#define _DES_H_

#include <string>
#include "md5.h"
using namespace std;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CDes
{
protected:
 bool SubKey[16][48];
 void F_func(bool In[32], const bool Ki[48]);// f 函数
 void S_func(bool Out[32], bool In[48]);// S 盒代替
 void Transform(bool *Out, bool *In, const char *Table, int len);// 变换
 void Xor(bool *InA, const bool *InB, int len);// 异或
 void RotateL(bool *In, int len, int loop);// 循环左移
 void ByteToBit(bool *Out, const char *In, int bits);// 字节组转换成位组
 void BitToByte(char *Out, const bool *In, int bits);// 位组转换成字节组
public:
 //加密文本,产生base64加密结果
 string Des_EncryptText(string text,string key);
 //解密文本，由base64解密成原始字符串
 string Des_DecryptText(string text,string key);

 

// 加/解密 一个连续内存块，要求len必须8倍数
 void Des_Full(unsigned char* pdata,size_t len, bool bENCRYPT);
 // 加/解密 一个8字节块
 void Des_Block(char* Out, char* In, bool bENCRYPT);
 // 设置密钥
 void Des_SetKey(const char Key[8]);
 void Des_SetKey(const string &Key);
 //当前使用的key,即常见的56bit密码
 char FullKey[8];
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif

跨平台C++ Des加密类库，des.cpp

(2005-05-26 11:19:00)

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字符串转整数和整数转字符串依赖于convert.h，可以单写一个

#include "memory.h"
#include "des.h"
#include "convert.h"

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// initial permutation IP
const static char IP_Table[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
};
// final permutation IP^-1
const static char IPR_Table[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
};
// expansion operation matrix
static const char E_Table[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
};
// 32-bit permutation function P used on the output of the S-boxes
const static char P_Table[32] = {
 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
};
// permuted choice table (key)
const static char PC1_Table[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
};
// permuted choice key (table)
const static char PC2_Table[48] = {
 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
};
// number left rotations of pc1
const static char LOOP_Table[16] = {
 1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1
};
// The (in)famous S-boxes
const static char S_Box[8][4][16] = {
 // S1
 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,
 // S2
    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,
 // S3
    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,
 // S4
     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,
 // S5
     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,
 // S6
    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,
 // S7
     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,
 // S8
    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
};

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// Code starts from Line 121
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void CDes::Des_Block(char* Out, char* In, bool bEncrypt)
{
    static bool M[64], Tmp[32], *Li = &M[0], *Ri = &M[32];
    ByteToBit(M, In, 64);
    Transform(M, M, IP_Table, 64);
    if( bEncrypt ){
        for(int i=0; i<16; i++) {
            memcpy(Tmp, Ri, 32);
            F_func(Ri, SubKey[i]);
            Xor(Ri, Li, 32);
            memcpy(Li, Tmp, 32);
        }
    }else{
        for(int i=15; i>=0; i--) {
            memcpy(Tmp, Li, 32);
            F_func(Li, SubKey[i]);
            Xor(Li, Ri, 32);
            memcpy(Ri, Tmp, 32);
        }
 }
    Transform(M, M, IPR_Table, 64);
    BitToByte(Out, M, 64);
}

void CDes::Des_Full(unsigned char* pdata,size_t len, bool bENCRYPT)
{
 char buf[8];
 size_t start=0;
 while(start+8<len)
 {
  memcpy(buf,pdata+start,8);
  Des_Block((char*)(pdata+start),(char*)buf,bENCRYPT);
  start+=8;
 }
 memset(buf,0,8);
 memcpy(buf,pdata+start,len-start);
 Des_Block((char*)(pdata+start),(char*)buf,bENCRYPT);
}

void CDes::Des_SetKey(const char Key[8])
{
    static bool K[64], *KL = &K[0], *KR = &K[28];
    memcpy(FullKey,Key,8);
    ByteToBit(K, Key, 64);
    Transform(K, K, PC1_Table, 56);
    for(int i=0; i<16; i++) {
        RotateL(KL, 28, LOOP_Table[i]);
        RotateL(KR, 28, LOOP_Table[i]);
        Transform(SubKey[i], K, PC2_Table, 48);
    }
}

void CDes::Des_SetKey(const string &Key)
{
 CMD5 md5;
 md5.GenerateMD5 ((unsigned char*)Key.c_str (),Key.length ());
 unsigned long BinKey[2];
 BinKey[0]=md5.m_data[0]^md5.m_data[2];
 BinKey[1]=md5.m_data[1]^md5.m_data[3];
 Des_SetKey((char*)BinKey);
}

//加密文本
string CDes::Des_EncryptText(string text,string key)
{
 
 Des_SetKey(key);

 size_t txtlen=text.length();
 char * buf=new char[txtlen+16];
 memset(buf,0,txtlen+16);
 memcpy(buf,text.c_str(),txtlen);
 if(txtlen%8!=0)
  txtlen+=8-(txtlen%8);
 Des_Full((unsigned char*)buf,txtlen,true);

 string result = CConvert::enBase64(buf,txtlen);
 delete [] buf;
 return result;
}

//解密文本
string CDes::Des_DecryptText(string text,string key)
{
 string result;
 Des_SetKey(key);

 size_t txtlen=text.length();
 char * buf=new char[txtlen+16];
 memset(buf,0,txtlen+16);
 txtlen=CConvert::deBase64(text,buf);
 if(txtlen%8!=0)
  txtlen+=8-(txtlen%8);
 Des_Full((unsigned char*)buf,txtlen,false);

 result=buf;
 delete [] buf;
 return result;
}

void CDes::F_func(bool In[32], const bool Ki[48])
{
    static bool MR[48];
    Transform(MR, In, E_Table, 48);
    Xor(MR, Ki, 48);
    S_func(In, MR);
    Transform(In, In, P_Table, 32);
}
void CDes::S_func(bool Out[32], bool In[48])
{
    for(char i=0,j,k; i<8; i++,In+=6,Out+=4) {
        j = (In[0]<<1) + In[5];
        k = (In[1]<<3) + (In[2]<<2) + (In[3]<<1) + In[4];
  ByteToBit(Out, &S_Box[i][j][k], 4);
    }
}
void CDes::Transform(bool *Out, bool *In, const char *Table, int len)
{
    static bool Tmp[256];
    for(int i=0; i<len; i++)
        Tmp[i] = In[ Table[i]-1 ];
    memcpy(Out, Tmp, len);
}
void CDes::Xor(bool *InA, const bool *InB, int len)
{
    for(int i=0; i<len; i++)
        InA[i] ^= InB[i];
}
void CDes::RotateL(bool *In, int len, int loop)
{
    static bool Tmp[256];
    memcpy(Tmp, In, loop);
    memcpy(In, In+loop, len-loop);
    memcpy(In+len-loop, Tmp, loop);
}
void CDes::ByteToBit(bool *Out, const char *In, int bits)
{
    for(int i=0; i<bits; i++)
        Out[i] = (In[i/8]>>(i%8)) & 1;
}
void CDes::BitToByte(char *Out, const bool *In, int bits)
{
    memset(Out, 0, (bits+7)/8);
    for(int i=0; i<bits; i++)
        Out[i/8] |= In[i]<<(i%8);
}
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// Code ends at Line 200
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