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【推荐】DES算法

【推荐】DES算法

DES算法
(文档类别:C++) 2003-11-19

      DES算法理论

      本世纪五十年代以来,密码学研究领域出现了最具代表性的两大成就。其中之一
就是1971年美国学者塔奇曼 (Tuchman)和麦耶(Meyer)根据信息论创始人香农
(Shannon)提出的“多重加密有效性理论”创立的,后于1977年由美国国家标准局颁
布的数据加密标准。
      DES密码实际上是Lucifer密码的进一步发展。它是一种采用传统加密方法的区组
密码。

      它的算法是对称的,既可用于加密又可用于解密。

      美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密
标准,于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。
加密算法要达到的目的通常称为DES密码算法要求主要为以下四点:

      提供高质量的数据保护,防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改;具有相当
高的复杂性,使得破译的开销超过可能获得的利益,同时又要便于理解和掌握 DES密码
体制的安全性应该不依赖于算法的保密,其安全性仅以加密密钥的保密为基础实现经
济,运行有效,并且适用于多种完全不同的应用。

      1977年1月,美国****颁布:采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据
加密标准(DES?Data Encryption Standard)。

        目前在这里,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,DES算法在POS、ATM、
磁卡及智能卡(IC卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,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、金融交易数
据包的MAC校验等,均用到DES算法。

        DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位,
是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为
DES的工作方式,有两种:加密或解密。

        DES算法是这样工作的:如Mode为加密,则用Key 去把数据Data进行加密,
生成Data的密码形式(64位)作为DES的输出结果;如Mode为解密,则用Key去把密码形
式的数据Data解密,还原为Data的明码形式(64位)作为DES的输出结果。在通信网络
的两端,双方约定一致的Key,在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密,然后以密
码形式在公共通信网(如电话网)中传输到通信网络的终点,数据到达目的地后,用同
样的Key对密码数据进行解密,便再现了明码形式的核心数据。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。

        通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key,便能更进一步提高
数据的保密性,这正是现在金融交易网络的流行做法。

        DES算法详述

        DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是
64位,其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部
分各长32位,其置换规则见下表:

      58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,
        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,

        即将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位,...,依此类推,最后一
位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分,L0是输出的左32位,R0 是右32
位,例:设置换前的输入值为D1D2D3......D64,则经过初始置换后的结果为:
L0=D58D50...D8;R0=D57D49...D7。

        经过26次迭代运算后。得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,即得到
密文输出。逆置换正好是初始置的逆运算,例如,第1位经过初始置换后,处于第40
位,而通过逆置换,又将第40位换回到第1位,其逆置换规则如下表所示:

        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,

      放大换位表

        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,

      单纯换位表

        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,

        在f(Ri,Ki)算法描述图中,S1,S2...S8为选择函数,其功能是把6bit数据变
为4bit数据。下面给出选择函数Si(i=1,2......8)的功能表:
      选择函数Si

      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,
       ?3,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
        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,

      在此以S1为例说明其功能,我们可以看到:在S1中,共有4行数据,命名为0,
1、2、3行;每行有16列,命名为0、1、2、3,......,14、15列。

        现设输入为: D=D1D2D3D4D5D6
      令:列=D2D3D4D5
        行=D1D6

        然后在S1表中查得对应的数,以4位二进制表示,此即为选择函数S1的输
出。下面给出子密钥Ki(48bit)的生成算法

        从子密钥Ki的生成算法描述图中我们可以看到:初始Key值为64位,但DES算
法规定,其中第8、16、......64位是奇偶校验位,不参与DES运算。故Key 实际可用位
数便只有56位。即:经过缩小选择换位表1的变换后,Key 的位数由64 位变成了56位,
此56位分为C0、D0两部分,各28位,然后分别进行第1次循环左移,得到C1、D1,将C1
(28位)、D1(28位)合并得到56位,再经过缩小选择换位2,从而便得到了密钥K0
(48位)。依此类推,便可得到K1、K2、......、K15,不过需要注意的是,16次循环
左移对应的左移位数要依据下述规则进行:

      循环左移位数
      1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1

        以上介绍了DES算法的加密过程。DES算法的解密过程是一样的,区别仅仅在
于第一次迭代时用子密钥K15,第二次K14、......,最后一次用K0,算法本身并没有任
何变化。
      DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击
外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256,这意味着如果一台
计算机的速度是每一秒种检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的
时间,可见,这是难以实现的,当然,随着科学技术的发展,当出现超高速计算机后,
我们可考虑把DES密钥的长度再增长一些,以此来达到更高的保密程度。

        由上述DES算法介绍我们可以看到:DES算法中只用到64位密钥中的其中56
位,而第8、16、24、......64位8个位并未参与DES运算,这一点,向我们提出了一个
应用上的要求,即DES的安全性是基于除了8,16,24,......64位外的其余56位的组合
变化256才得以保证的。因此,在实际应用中,我们应避开使用第8,16,24,......64
位作为有效数据位,而使用其它的56位作为有效数据位,才能保证DES算法安全可靠地
发挥作用。如果不了解这一点,把密钥Key的8,16,24,..... .64位作为有效数据使
用,将不能保证DES加密数据的安全性,对运用DES来达到保密作用的系统产生数据被破
译的危险,这正是DES算法在应用上的误区,是各级技术人员、各级领导在使用过程中
应绝对避免的,而当今各金融部门及非金融部门,在运用DES工作,掌握DES工作密钥
Key的领导、主管们,极易忽略,给使用中貌似安全的系统,留下了被人攻击、被人破
译的极大隐患。
      DES算法应用误区的验证数据

        笔者用Turbo C编写了DES算法程序,并在PC机上对上述的DES 算法的应用误
区进行了骓,其验证数据如下:
      Key: 0x30 0x30 0x30 0x30......0x30(8个字节)
      Data: 0x31 0x31 0x31 0x31......0x31(8个字节)
      Mode: Encryption
      结果:65 5e a6 28 cf 62 58 5f

        如果把上述的Key换为8个字节的0x31,而Data和Mode均不变,则执行DES 后
得到的密文完全一样。类似地,用Key:8个0x32和用Key:8个0x33 去加密Data (8 个
0x31),二者的图文输出也是相同的:5e c3 ac e9 53 71 3b ba
      我们可以得到出结论:
      Key用0x30与用0x31是一样的;
      Key用0x32与用0x33是一样的,......

        当Key由8个0x32换成8个0x31后,貌似换成了新的Key,但由于0x30和0x31仅
仅是在第8,16,24......64有变化,而DES算法并不使用Key的第8,16,......64位作
为Key的有效数据位,故:加密出的结果是一样的。
      DES解密的验证数据:
      Key: 0x31 0x31......0x31(8个0x31)
      Data: 65 5e a6 28 cf 62 58 5f
      Mode: Decryption
      结果:0x31 0x31......0x31(8个0x31)

        由以上看出:DES算法加密与解密均工作正确。唯一需要避免的是:在应用
中,避开使用Key的第8,16......64位作为有效数据位,从而便避开了DES 算法在应用
中的误区。
      避开DES算法应用误区的具体操作

        在DES密钥Key的使用、管理及密钥更换的过程中,应绝对避开DES 算法的应
用误区,即:绝对不能把Key的第8,16,24......64位作为有效数据位,来对Key 进行
管理。这一点,特别推荐给金融银行界及非金融业界的领导及决策者们,尤其是负责管
理密钥的人,要对此点予以高度重视。有的银行金融交易网络,利用定期更换DES密钥
Key的办法来进一步提高系统的安全性和可靠性,如果忽略了上述应用误区,那么,更
换新密钥将是徒劳的,对金融交易网络的安全运行将是十分危险的,所以更换密钥一定
要保证新Key与旧Key真正的不同,即除了第8,16,24,...64位外其它位数据发生了变
化,请务必对此保持高度重视.
      ??DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是
64位.
      其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部
分各长32位,其置换规则见下表:
      58,50,12,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,
        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,
        即将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位,...,依此类推,最后一
位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分,L0是输出的左32位,R0 是右32
位,例:设置换前的输入值为D1D2D3......D64,则经过初始置换后的结果为:
L0=D58D50...D8;R0=D57D49...D7。
        经过16次迭代运算后。得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,即得到
密文输出。逆置换正好是初始置的逆运算,例如,第1位经过初始置换后,处于第40
位,而通过逆置换,又将第40位换回到第1位,其逆置换规则如下表所示:
        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,
      放大换位表
        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,
      单纯换位表
        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,
        在f(Ri,Ki)算法描述图中,S1,S2...S8为选择函数,其功能是把6bit数据变
为4bit数据。下面给出选择函数Si(i=1,2......8)的功能表:
      选择函数Si
      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,
      在此以S1为例说明其功能,我们可以看到:在S1中,共有4行数据,命名为0,
1、2、3行;每行有16列,命名为0、1、2、3,......,14、15列。
        现设输入为: D=D1D2D3D4D5D6
      令:列=D2D3D4D5
        行=D1D6
        然后在S1表中查得对应的数,以4位二进制表示,此即为选择函数S1的输
出。下面给出子密钥Ki(48bit)的生成算法
        从子密钥Ki的生成算法描述图中我们可以看到:初始Key值为64位,但DES算
法规定,其中第8、16、......64位是奇偶校验位,不参与DES运算。故Key 实际可用位
数便只有56位。即:经过缩小选择换位表1的变换后,Key 的位数由64 位变成了56位,
此56位分为C0、D0两部分,各28位,然后分别进行第1次循环左移,得到C1、D1,将C1
(28位)、D1(28位)合并得到56位,再经过缩小选择换位2,从而便得到了密钥K0
(48位)。依此类推,便可得到K1、K2、......、K15,不过需要注意的是,16次循环
左移对应的左移位数要依据下述规则进行:
      循环左移位数
      1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1
        以上介绍了DES算法的加密过程。DES算法的解密过程是一样的,区别仅仅在
于第一次迭代时用子密钥K15,第二次K14、......,最后一次用K0,算法本身并没有任
何变化。


      DES 算法网络上很多,给一个      
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代码:
      /* ================================================================
      des()
      Description: DES algorithm,do encript or descript.
      ================================================================ */
      int des(unsigned char *source,unsigned char * dest,unsigned char *
inkey, int flg)
      {
      unsigned char bufout[64],
      kwork[56], worka[48], kn[48], buffer[64], key[64],
      nbrofshift, temp1, temp2;
      int valindex;
      register i, j, k, iter;

      /* INITIALIZE THE TABLES */
      /* Table - s1 */
      static unsigned char s1[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s2 */
      static unsigned char s2[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s3 */
      static unsigned char s3[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s4 */
      static unsigned char s4[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s5 */
      static unsigned char s5[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s6 */
      static unsigned char s6[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s7 */
      static unsigned char s7[4][16] = {
      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 };

      /* Table - s8 */
      static unsigned char s8[4][16] = {
      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 };


      /* Table - Shift */
      static unsigned char shift[16] = {
      1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1 };


      /* Table - Binary */
      static unsigned char binary[64] = {
      0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1,
      0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1,
      1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1,
      1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1 };

      /* MAIN PROCESS */
      /* Convert from 64-bit key into 64-byte key */
      for (i = 0; i < 8; i++) {
      key[8*i] = ((j = *(inkey + i)) / 128) % 2;
      key[8*i+1] = (j / 64) % 2;
      key[8*i+2] = (j / 32) % 2;
      key[8*i+3] = (j / 16) % 2;
      key[8*i+4] = (j / 8) % 2;
      key[8*i+5] = (j / 4) % 2;
      key[8*i+6] = (j / 2) % 2;
      key[8*i+7] = j % 2;
      }

      /* Convert from 64-bit data into 64-byte data */
      for (i = 0; i < 8; i++) {
      buffer[8*i] = ((j = *(source + i)) / 128) % 2;
      buffer[8*i+1] = (j / 64) % 2;
      buffer[8*i+2] = (j / 32) % 2;
      buffer[8*i+3] = (j / 16) % 2;
      buffer[8*i+4] = (j / 8) % 2;
      buffer[8*i+5] = (j / 4) % 2;
      buffer[8*i+6] = (j / 2) % 2;
      buffer[8*i+7] = j % 2;
      }

      /* Initial Permutation of Data */
      bufout[ 0] = buffer[57];
      bufout[ 1] = buffer[49];
      bufout[ 2] = buffer[41];
      bufout[ 3] = buffer[33];
      bufout[ 4] = buffer[25];
      bufout[ 5] = buffer[17];
      bufout[ 6] = buffer[ 9];
      bufout[ 7] = buffer[ 1];
      bufout[ 8] = buffer[59];
      bufout[ 9] = buffer[51];
      bufout[10] = buffer[43];
      bufout[11] = buffer[35];
      bufout[12] = buffer[27];
      bufout[13] = buffer[19];
      bufout[14] = buffer[11];
      bufout[15] = buffer[ 3];
      bufout[16] = buffer[61];
      bufout[17] = buffer[53];
      bufout[18] = buffer[45];
      bufout[19] = buffer[37];
      bufout[20] = buffer[29];
      bufout[21] = buffer[21];
      bufout[22] = buffer[13];
      bufout[23] = buffer[ 5];
      bufout[24] = buffer[63];
      bufout[25] = buffer[55];
      bufout[26] = buffer[47];
      bufout[27] = buffer[39];
      bufout[28] = buffer[31];
      bufout[29] = buffer[23];
      bufout[30] = buffer[15];
      bufout[31] = buffer[ 7];
      bufout[32] = buffer[56];
      bufout[33] = buffer[48];
      bufout[34] = buffer[40];
      bufout[35] = buffer[32];
      bufout[36] = buffer[24];
      bufout[37] = buffer[16];
      bufout[38] = buffer[ 8];
      bufout[39] = buffer[ 0];
      bufout[40] = buffer[58];
      bufout[41] = buffer[50];
      bufout[42] = buffer[42];
      bufout[43] = buffer[34];
      bufout[44] = buffer[26];
      bufout[45] = buffer[18];
      bufout[46] = buffer[10];
      bufout[47] = buffer[ 2];
      bufout[48] = buffer[60];
      bufout[49] = buffer[52];
      bufout[50] = buffer[44];
      bufout[51] = buffer[36];
      bufout[52] = buffer[28];
      bufout[53] = buffer[20];
      bufout[54] = buffer[12];
      bufout[55] = buffer[ 4];
      bufout[56] = buffer[62];
      bufout[57] = buffer[54];
      bufout[58] = buffer[46];
      bufout[59] = buffer[38];
      bufout[60] = buffer[30];
      bufout[61] = buffer[22];
      bufout[62] = buffer[14];
      bufout[63] = buffer[ 6];

      /* Initial Permutation of Key */
      kwork[ 0] = key[56];
      kwork[ 1] = key[48];
      kwork[ 2] = key[40];
      kwork[ 3] = key[32];
      kwork[ 4] = key[24];
      kwork[ 5] = key[16];
      kwork[ 6] = key[ 8];
      kwork[ 7] = key[ 0];
      kwork[ 8] = key[57];
      kwork[ 9] = key[49];
      kwork[10] = key[41];
      kwork[11] = key[33];
      kwork[12] = key[25];
      kwork[13] = key[17];
      kwork[14] = key[ 9];
      kwork[15] = key[ 1];
      kwork[16] = key[58];
      kwork[17] = key[50];
      kwork[18] = key[42];
      kwork[19] = key[34];
      kwork[20] = key[26];
      kwork[21] = key[18];
      kwork[22] = key[10];
      kwork[23] = key[ 2];
      kwork[24] = key[59];
      kwork[25] = key[51];
      kwork[26] = key[43];
      kwork[27] = key[35];
      kwork[28] = key[62];
      kwork[29] = key[54];
      kwork[30] = key[46];
      kwork[31] = key[38];
      kwork[32] = key[30];
      kwork[33] = key[22];
      kwork[34] = key[14];
      kwork[35] = key[ 6];
      kwork[36] = key[61];
      kwork[37] = key[53];
      kwork[38] = key[45];
      kwork[39] = key[37];
      kwork[40] = key[29];
      kwork[41] = key[21];
      kwork[42] = key[13];
      kwork[43] = key[ 5];
      kwork[44] = key[60];
      kwork[45] = key[52];
      kwork[46] = key[44];
      kwork[47] = key[36];
      kwork[48] = key[28];
      kwork[49] = key[20];
      kwork[50] = key[12];
      kwork[51] = key[ 4];
      kwork[52] = key[27];
      kwork[53] = key[19];
      kwork[54] = key[11];
      kwork[55] = key[ 3];

      /* 16 Iterations */
      for (iter = 1; iter < 17; iter++) {
      for (i = 0; i < 32; i++)
      buffer[i] = bufout[32+i];

      /* Calculation of F(R, K) */
      /* Permute - E */
      worka[ 0] = buffer[31];
      worka[ 1] = buffer[ 0];
      worka[ 2] = buffer[ 1];
      worka[ 3] = buffer[ 2];
      worka[ 4] = buffer[ 3];
      worka[ 5] = buffer[ 4];
      worka[ 6] = buffer[ 3];
      worka[ 7] = buffer[ 4];
      worka[ 8] = buffer[ 5];
      worka[ 9] = buffer[ 6];
      worka[10] = buffer[ 7];
      worka[11] = buffer[ 8];
      worka[12] = buffer[ 7];
      worka[13] = buffer[ 8];
      worka[14] = buffer[ 9];
      worka[15] = buffer[10];
      worka[16] = buffer[11];
      worka[17] = buffer[12];
      worka[18] = buffer[11];
      worka[19] = buffer[12];
      worka[20] = buffer[13];
      worka[21] = buffer[14];
      worka[22] = buffer[15];
      worka[23] = buffer[16];
      worka[24] = buffer[15];
      worka[25] = buffer[16];
      worka[26] = buffer[17];
      worka[27] = buffer[18];
      worka[28] = buffer[19];
      worka[29] = buffer[20];
      worka[30] = buffer[19];
      worka[31] = buffer[20];
      worka[32] = buffer[21];
      worka[33] = buffer[22];
      worka[34] = buffer[23];
      worka[35] = buffer[24];
      worka[36] = buffer[23];
      worka[37] = buffer[24];
      worka[38] = buffer[25];
      worka[39] = buffer[26];
      worka[40] = buffer[27];
      worka[41] = buffer[28];
      worka[42] = buffer[27];
      worka[43] = buffer[28];
      worka[44] = buffer[29];
      worka[45] = buffer[30];
      worka[46] = buffer[31];
      worka[47] = buffer[ 0];

      /* KS Function Begin */
      if (flg) {
      nbrofshift = shift[iter-1];
      for (i = 0; i < (int) nbrofshift; i++) {
      temp1 = kwork[0];
      temp2 = kwork[28];
      for (j = 0; j < 27; j++) {
      kwork[j] = kwork[j+1];
      kwork[j+28] = kwork[j+29];
      }
      kwork[27] = temp1;
      kwork[55] = temp2;
      }
      } else if (iter > 1) {
      nbrofshift = shift[17-iter];
      for (i = 0; i < (int) nbrofshift; i++) {
      temp1 = kwork[27];
      temp2 = kwork[55];
      for (j = 27; j > 0; j--) {
      kwork[j] = kwork[j-1];
      kwork[j+28] = kwork[j+27];
      }
      kwork[0] = temp1;
      kwork[28] = temp2;
      }
      }

      /* Permute kwork - PC2 */
      kn[ 0] = kwork[13];
      kn[ 1] = kwork[16];
      kn[ 2] = kwork[10];
      kn[ 3] = kwork[23];
      kn[ 4] = kwork[ 0];
      kn[ 5] = kwork[ 4];
      kn[ 6] = kwork[ 2];
      kn[ 7] = kwork[27];
      kn[ 8] = kwork[14];
      kn[ 9] = kwork[ 5];
      kn[10] = kwork[20];
      kn[11] = kwork[ 9];
      kn[12] = kwork[22];
      kn[13] = kwork[18];
      kn[14] = kwork[11];
      kn[15] = kwork[ 3];
      kn[16] = kwork[25];
      kn[17] = kwork[ 7];
      kn[18] = kwork[15];
      kn[19] = kwork[ 6];
      kn[20] = kwork[26];
      kn[21] = kwork[19];
      kn[22] = kwork[12];
      kn[23] = kwork[ 1];
      kn[24] = kwork[40];
      kn[25] = kwork[51];
      kn[26] = kwork[30];
      kn[27] = kwork[36];
      kn[28] = kwork[46];
      kn[29] = kwork[54];
      kn[30] = kwork[29];
      kn[31] = kwork[39];
      kn[32] = kwork[50];
      kn[33] = kwork[44];
      kn[34] = kwork[32];
      kn[35] = kwork[47];
      kn[36] = kwork[43];
      kn[37] = kwork[48];
      kn[38] = kwork[38];
      kn[39] = kwork[55];
      kn[40] = kwork[33];
      kn[41] = kwork[52];
      kn[42] = kwork[45];
      kn[43] = kwork[41];
      kn[44] = kwork[49];
      kn[45] = kwork[35];
      kn[46] = kwork[28];
      kn[47] = kwork[31];
      /* KS Function End */

      /* worka XOR kn */
      for (i = 0; i < 48; i++)
      worka[i] = worka[i] ^ kn[i];

      /* 8 s-functions */
      valindex = s1[2*worka[ 0]+worka[ 5]]
      [2*(2*(2*worka[ 1]+worka[ 2])+
      worka[ 3])+worka[ 4]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[ 0] = binary[0+valindex];
      kn[ 1] = binary[1+valindex];
      kn[ 2] = binary[2+valindex];
      kn[ 3] = binary[3+valindex];
      valindex = s2[2*worka[ 6]+worka[11]]
      [2*(2*(2*worka[ 7]+worka[ 8])+
      worka[ 9])+worka[10]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[ 4] = binary[0+valindex];
      kn[ 5] = binary[1+valindex];
      kn[ 6] = binary[2+valindex];
      kn[ 7] = binary[3+valindex];
      valindex = s3[2*worka[12]+worka[17]]
      [2*(2*(2*worka[13]+worka[14])+
      worka[15])+worka[16]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[ 8] = binary[0+valindex];
      kn[ 9] = binary[1+valindex];
      kn[10] = binary[2+valindex];
      kn[11] = binary[3+valindex];
      valindex = s4[2*worka[18]+worka[23]]
      [2*(2*(2*worka[19]+worka[20])+
      worka[21])+worka[22]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[12] = binary[0+valindex];
      kn[13] = binary[1+valindex];
      kn[14] = binary[2+valindex];
      kn[15] = binary[3+valindex];
      valindex = s5[2*worka[24]+worka[29]]
      [2*(2*(2*worka[25]+worka[26])+
      worka[27])+worka[28]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[16] = binary[0+valindex];
      kn[17] = binary[1+valindex];
      kn[18] = binary[2+valindex];
      kn[19] = binary[3+valindex];
      valindex = s6[2*worka[30]+worka[35]]
      [2*(2*(2*worka[31]+worka[32])+
      worka[33])+worka[34]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[20] = binary[0+valindex];
      kn[21] = binary[1+valindex];
      kn[22] = binary[2+valindex];
      kn[23] = binary[3+valindex];
      valindex = s7[2*worka[36]+worka[41]]
      [2*(2*(2*worka[37]+worka[38])+
      worka[39])+worka[40]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[24] = binary[0+valindex];
      kn[25] = binary[1+valindex];
      kn[26] = binary[2+valindex];
      kn[27] = binary[3+valindex];
      valindex = s8[2*worka[42]+worka[47]]
      [2*(2*(2*worka[43]+worka[44])+
      worka[45])+worka[46]];
      valindex = valindex * 4;
      kn[28] = binary[0+valindex];
      kn[29] = binary[1+valindex];
      kn[30] = binary[2+valindex];
      kn[31] = binary[3+valindex];

      /* Permute - P */
      worka[ 0] = kn[15];
      worka[ 1] = kn[ 6];
      worka[ 2] = kn[19];
      worka[ 3] = kn[20];
      worka[ 4] = kn[28];
      worka[ 5] = kn[11];
      worka[ 6] = kn[27];
      worka[ 7] = kn[16];
      worka[ 8] = kn[ 0];
      worka[ 9] = kn[14];
      worka[10] = kn[22];
      worka[11] = kn[25];
      worka[12] = kn[ 4];
      worka[13] = kn[17];
      worka[14] = kn[30];
      worka[15] = kn[ 9];
      worka[16] = kn[ 1];
      worka[17] = kn[ 7];
      worka[18] = kn[23];
      worka[19] = kn[13];
      worka[20] = kn[31];
      worka[21] = kn[26];
      worka[22] = kn[ 2];
      worka[23] = kn[ 8];
      worka[24] = kn[18];
      worka[25] = kn[12];
      worka[26] = kn[29];

      worka[27] = kn[ 5];
      worka[28] = kn[21];
      worka[29] = kn[10];
      worka[30] = kn[ 3];
      worka[31] = kn[24];

      /* bufout XOR worka */
      for (i = 0; i < 32; i++) {
      bufout[i+32] = bufout[i] ^ worka[i];
      bufout[i] = buffer[i];
      }
      } /* End of Iter */

      /* Prepare Output */
      for (i = 0; i < 32; i++) {
      j = bufout[i];
      bufout[i] = bufout[32+i];
      bufout[32+i] = j;
      }

      /* Inverse Initial Permutation */
      buffer[ 0] = bufout[39];
      buffer[ 1] = bufout[ 7];
      buffer[ 2] = bufout[47];
      buffer[ 3] = bufout[15];
      buffer[ 4] = bufout[55];
      buffer[ 5] = bufout[23];
      buffer[ 6] = bufout[63];
      buffer[ 7] = bufout[31];
      buffer[ 8] = bufout[38];
      buffer[ 9] = bufout[ 6];
      buffer[10] = bufout[46];
      buffer[11] = bufout[14];
      buffer[12] = bufout[54];
      buffer[13] = bufout[22];
      buffer[14] = bufout[62];
      buffer[15] = bufout[30];
      buffer[16] = bufout[37];
      buffer[17] = bufout[ 5];
      buffer[18] = bufout[45];
      buffer[19] = bufout[13];
      buffer[20] = bufout[53];
      buffer[21] = bufout[21];
      buffer[22] = bufout[61];
      buffer[23] = bufout[29];
      buffer[24] = bufout[36];
      buffer[25] = bufout[ 4];
      buffer[26] = bufout[44];
      buffer[27] = bufout[12];
      buffer[28] = bufout[52];
      buffer[29] = bufout[20];
      buffer[30] = bufout[60];
      buffer[31] = bufout[28];
      buffer[32] = bufout[35];
      buffer[33] = bufout[ 3];
      buffer[34] = bufout[43];
      buffer[35] = bufout[11];
      buffer[36] = bufout[51];
      buffer[37] = bufout[19];
      buffer[38] = bufout[59];
      buffer[39] = bufout[27];
      buffer[40] = bufout[34];
      buffer[41] = bufout[ 2];
      buffer[42] = bufout[42];
      buffer[43] = bufout[10];
      buffer[44] = bufout[50];
      buffer[45] = bufout[18];
      buffer[46] = bufout[58];
      buffer[47] = bufout[26];
      buffer[48] = bufout[33];
      buffer[49] = bufout[ 1];
      buffer[50] = bufout[41];
      buffer[51] = bufout[ 9];
      buffer[52] = bufout[49];
      buffer[53] = bufout[17];
      buffer[54] = bufout[57];
      buffer[55] = bufout[25];
      buffer[56] = bufout[32];
      buffer[57] = bufout[ 0];
      buffer[58] = bufout[40];
      buffer[59] = bufout[ 8];
      buffer[60] = bufout[48];
      buffer[61] = bufout[16];
      buffer[62] = bufout[56];
      buffer[63] = bufout[24];

      j = 0;
      for (i = 0; i < 8; i++) {
      *(dest + i) = 0x00;
      for (k = 0; k < 7; k++)
      *(dest + i) = ((*(dest + i)) + buffer[j+k]) * 2;
      *(dest + i) = *(dest + i) + buffer[j+7];
      j += 8;
      }
      }
      
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