DES 对称加密算法

DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，广泛用于保护敏感数据的安全性。它由IBM公司研发于上世纪70年代中期，并在1977年被美国国家标准技术研究院（NIST）正式采纳为标准。

DES加密算法基于对称密钥体制，意味着加密和解密过程使用相同的密钥。密钥长度为56位，分为8个字节。算法将明文数据以64位的块进行处理，并通过一系列的替代、置换和混合运算来循环加密数据多轮（通常是16轮），最终生成密文。

DES算法中的核心部分是轮函数，它包括如下步骤：

1. 初始置换（IP）：对输入数据进行置换，重排数据的顺序。
2. 轮运算（Feistel Network）：将输入数据分为左右两半，经过一系列相同的运算并结合密钥进行处理。
3. 逆初始置换（IP-1）：对经过轮运算后的数据再进行置换，生成最终的加密结果。

DES 对称加密算法优缺点

DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它具有以下优点和缺点：

优点：

1. 安全性较高：DES算法采用对称密钥体制，只有持有正确密钥的人可以解密数据，有效保护数据的机密性。
2. 快速性能：DES算法的加解密过程相对较快，适用于对大量数据进行加密和解密的场景。
3. 算法公开：DES算法的设计和实现是公开的，用户可以更好地理解其工作原理，对其进行审计和改进。

缺点：

1. 密钥长度过短：DES算法的密钥长度为56位，相对较短，容易受到穷举攻击（Brute-force Attack）的威胁。现代计算机的计算能力迅速增强，可以通过穷举尝试所有可能的密钥来破解DES加密。
2. 安全性受限：由于DES算法设计于上世纪70年代，其设计已经过时，不再足以应对当前的安全需求。DES算法已经遭到多种攻击手段的突破，如差分攻击、线性攻击等。
3. 无法适应长密钥长度：DES算法所能使用的密钥长度固定为56位，在现代加密需求中，这样的密钥长度已经不够安全。

鉴于DES算法的安全性问题和技术进展，现在更常见的是采用AES（Advanced Encryption Standard）等更安全的对称加密算法来替代DES。AES具有更长的密钥长度、更高的安全性和更好的性能，被广泛应用于数据加密和保护。

代码实现(python)

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import binascii
import pyDes

"""
Des 加解密
"""
class Des:

    def __init__(self, key):
        """
        初始化
        :param key: 8位key
        """
        self.key = key.encode("utf8")


    def encrypt(self, s) -> bytes:
        """
        加密
        :param s: 原始字符串
        :return: 16进制加密后字符串
        """

        secret_key = self.key
        k = pyDes.des(secret_key, pyDes.triple_des, pad=None, padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
        en = k.encrypt(s.encode("utf8"), padmode=pyDes.PAD_PKCS5)

        # 二进制数据的16进制的表现形式
        return binascii.b2a_hex(en)

    def descrypt(self, s) -> bytes:
        """
        解密
        :param s: 16进制加密后的字符串
        :return: 解密后的字符串
        """
        secret_key = self.key
        k = pyDes.des(secret_key, pyDes.triple_des, pad=None, padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
        return k.decrypt(binascii.a2b_hex(s), padmode=pyDes.PAD_PKCS5)


# 8个字节长度秘钥
des = Des('zX9]qS5)')

# 原值
raw_str = "白日依山尽"  # 待加密的数据
print("原始值:", raw_str)

encrypt_str = des.encrypt(raw_str)
print("加密值:", encrypt_str.decode())
print("解密值:", des.descrypt(encrypt_str).decode())