admin 随着我国三金工程尤其是金卡工程的启动，DES加密算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）中被广泛应用，以此来实现关键数据的保密。如信用卡持卡人的PIN的加密传输、IC卡与POS间的双向认证、金融交易串的密码键盘等，均用到DES加密算法算法。由于密码键盘不可能使用高级语言，所以我们今天就用汇编语言来教大家实现DES加密算法。
一、DES加密算法的简单原理
DES是一种分组加密算法。假定明文m是由0和1组成的长度为64位的符号串，密钥k也是64位的0、1符号串。
设：M=m1,m2,m3,…m 64
K=k1,k2,k2,...k64
加密过程可表达如下：
其中：IP(m)是初始置换，IP-1是逆置换，T16～T1是16次迭代。
1、初始置换IP
功能是把输入的明文m按位重新组合，并把输出分为Lo、Ro两部分，每部分各长3 2位，其置换规则如下：
2、逆置换IP-1
经过16次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行逆置换。逆置换满足：
逆置换正好是初始置换的逆运算。
3、 T16—T1的迭代汁算
DES加密算法的迭代算法采用模2加法。
在通信网络的两端，双方约定了一致的密钥。在通信的源点用密钥对核心数据文件加密并形成密文，然后，以密文的形式在公共通信网中传输到通信网络的终点。数据到达终点后，用同样的密钥对密文数据进行解密，便再现了明文形式的核心数据。这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。
二、如何利用汇编语言实现DES加密算法
用汇编语言实现DES加密算法有它的优势也有它的难点。
优势是51汇编的位操作可以方便地实现置换功能。但用汇编语言实现DES加密算法的迭代运算及循环功能比较烦琐。
在这8031有16个可以位寻址的寄存器，可放置128位的数据，利用它可实现DES的转置功能。将明文优放入寄存器27H—20H中，即位地址OOH对应m64，3FH对应m1。利用标志寄存器C可实现置换与逆置
换程序。在DES的16次迭代过程中，要实现公式：
的运算过程，其关键在于f(Ri-1，Ki)的功能。f是将32位的输入转化为32位的输出。其中含3项技术：
①将32位膨胀为48位的E功能。该项功能可用类似于置换功能的子程序编写。
②48位子密钥的生成。为了便于5 1汇编生成子密钥，可以使用主机用串口下传的方式，由主机将16个子密钥传给89C52为核心的单片机，然后存入80H～FFH中。如果密钥是固定的，则可直接将子密钥固化在89C52的Flash中。
③S盒的功能是将48位的输入再次缩为32位。
具体实现是将S盒表存入89C52的Flash中，每次通过查表求得S输出的结果。
下面列举其中的几个子程序。
（1） IP置换子程序
；人口寄存器：(MSB)2726252423222120(LSB)，出口寄存器：(MSB)2F2E2D2C282A2928(LSB)
；功能：将入口寄存器的数据按置换表换位。
IP: MOV C，06H ；将m58送到进位标志中
MOV 7FH．C ；将进位标志送m1中
MOV C，OEH ；将mso送到进位标志中
MOV 7EH，C ；将进位标志送m2中；重复，按表编写
MOV C, 31H ；将m15送到进位标志中
MOV 41H，C ．i将进位标志送m63中
MOV C，39H ；将m7送到进位标志中
MOV 40H，C ，将进位标志送m64中
RET
（2）逆置换子程序
；入口寄存器：(MSB)2726252423222120(LSB)，出口寄存器：(MSB)2F2E2D2C282A2928(LSB)
；功能：将入口寄存器的数据按逆置换表换位。
IPRVS：MOV C，18H ；将m40送到进位标志中
MOV 7FH，C ；将进位标志送m1中
MOV C．38H
...
RET
（3）异或子程序
；入口寄存器：27262524 0 3F3E3D3C，出口寄存器：282A2928
；功能：将寄存器27262524的内容和寄存器3F3E3D3C的内容异或。
结果保存在282A2928寄存器中。
XORLF: MOV A，3FH ；将高8位异或
XRL A, 27H
MOV 2BH, A ; 放入出口处
MOV A, 3EH
XRL A, 26H
MOV 2AH, A
MOV A, 3DH
XRL A, 25H
MOV 29H, A
MOV A, 3CH
XRL A, 24H
MOV 28H, A
RET
（4）S盒子程序
；入口寄存器：(MSB)2F2E2D2C282A2928：出口寄存器：(MSB)2 7262524
；功能：48位一32位
S6T04:MOV 20h．2pH i取出高位数据
LCA LL Sl02345 ；调用实现S：(b J b6，b2b3b4b5)的功能子程序
MOV DPTR，#SITAB；S盒表的首址
MOV A, 21H
LCALL DPTRADD
CLR A
MOVC A, @A+DPTR;
SWAP A
MOV 27H, A
MOV 20H, 2EH
LCALL S162345
；取出第几个S盒
求出S盒的表地址及S结果
；保存高位结果
...；重复
RET
利用这些子程序，我们成功地开发了以89C52为核心单片机的密钥键盘，可用于金融系统的用户远程密码修改，也可用于其它商用密文的传输。
小知识之汇编语言
汇编语言是直接面向处理器（Processor）的程序设计语言。处理器是在指令的控制下工作的，处理器可以识别的每一条指令称为机器指令。每一种处理器都有自己可以识别的一整套指令，称为指令集。处理器执行指令时，根据不同的指令采取不同的动作，完成不同的功能，既可以改变自己内部的工作状态，也能控制其它外围电路的工作状态。
