證明:DES解密算法是DES加密算法的逆

證明:

由於DES算法是在Feistel網絡結構的輸入和輸出階段分別初始置換IP和初始逆置換IP-1而構成的,其餘DES和Feistel相同,IP和IP–1互逆。所以只需證明Feistel解密算法和加密算法可逆,然後再證IP和IP–1置換後即可證明DES解密算法的確是DES加密算法的逆。

根據書本得Feistel解密算法和加密算法的關係,解密過程第一輪的輸入等於加密過程第16輪輸出左右部分交換的值。最後一輪迭代後密文是LE16||RE16,首先對於加密過程有LE16= LE15,RE16= LE15⊕F(RE15,K16)

對於解密則有LD1= RD0= LE16= RE15,RD1= LD0⊕F(RD0,K16)=RE16⊕F(RE0,K16)= [LE15⊕F(RE15,K16)]⊕F(RE15,K16)

XOR運算有以下性質:(A⊕B)⊕C=A⊕(B⊕C),D⊕D=0,E⊕0=E

因此有LD1= RE15和RD1= LE15所以解密過程的第一輪輸出爲LE15|| RE15正是加密過程第16輪輸入左右部分互換的值,對於其他輪亦是如此。

DES加密過程說明:64位明文經過初始值換IP重新排列,然後進行16輪函數作用,對於第i輪加密算法有:LEi= LEi-1,REi= LEi-1⊕F(REi-1,Ki)

因此描述了第i輪的輸入是輸出的函數。最後一輪的輸出是LE0||RE0,左右交換的結果正是原始明文。證明Feistel解密算法和加密算法可逆。而16輪迭代後結果即是LE16||RE16 =LE0||RE0,左右交換得到明文RE0||LE0。所以DES解密算法是DES加密算法的逆。

作者:L_jun
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來源:簡書

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