信息安全-加密：3DES

ylbtech-信息安全-加密：3DES

3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。

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中文名：3DES

外文名：Triple DES

发明者：美国

发明时间：1981年

目录

1. 1 算法介绍
2. 2 历史发展
3. 3 加密过程

1. 4 3DES算法
2. 5 加密标准
3. 6 加密实例

1. ▪ Java语言
2. ▪ PHP语言

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算法介绍

3DES又称Triple DES，是 DES 加密算法的一种模式，它使用2条不同的56位的 密钥对数据进行三次加密。 数据加密标准（DES）是美国的一种由来已久的加密标准，它使用 对称密钥 加密法，并于1981年被 ANSI组织规范为ANSI X.3.92。DES使用56位密钥和密码块的方法，而在密码块的方法中，文本被分成64位大小的文本块然后再进行加密。比起最初的DES，3DES更为安全。

3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的 加密算法（1999年，NIST将3-DES指定为过渡的加密标准），加密算法，其具体实现如下：设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES算法使用的 密钥，M代表明文，C代表密文，这样：

3DES加密过程为：C=Ek3(Dk2(Ek1(M)))

3DES解密过程为：M=Dk1(Ek2(Dk3(C)))

 

历史发展

3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的 加密算法，它使用2条56位的密钥对数据进行三次加密。是DES的一个更安全的变形。它以DES为基本模块，通过组合分组方法设计出分组加密算法。比起最初的DES，3DES更为安全。

 

加密过程

3DES加密过程为：C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))

3DES解密过程为：P=Dk1(EK2(Dk3(C)))

具体的加/解密过程如图所示。

using System;
using System.Text;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;

class Class1
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Encrypt String...");
        txtKey = "tkGGRmBErvc=";
        btnKeyGen();
        Console.WriteLine("Encrypt Key :{0}", txtKey);
        txtIV = "Kl7ZgtM1dvQ=";
        btnIVGen();
        Console.WriteLine("Encrypt IV :{0}", txtIV);
        Console.WriteLine();
        string txtEncrypted = EncryptString("1111");
        Console.WriteLine("Encrypt String : {0}", txtEncrypted);
        string txtOriginal = DecryptString(txtEncrypted);
        Console.WriteLine("Decrypt String : {0}", txtOriginal);
    }
    private static SymmetricAlgorithm mCSP;
    private static string txtKey;
    private static string txtIV;
    private static void btnKeyGen()
    {
        mCSP = SetEnc();
        byte[] byt2 = Convert.FromBase64String(txtKey);
        mCSP.Key = byt2;
    }
    private static void btnIVGen()
    {
        byte[] byt2 = Convert.FromBase64String(txtIV);
        mCSP.IV = byt2;
    }
    private static string EncryptString(string Value)
    {
        ICryptoTransform ct;
        MemoryStream ms;
        CryptoStream cs;
        byte[] byt;
        ct = mCSP.CreateEncryptor(mCSP.Key, mCSP.IV);
        byt = Encoding.UTF8.GetBytes(Value);
        ms = new MemoryStream();
        cs = new CryptoStream(ms, ct, CryptoStreamMode.Write);
        cs.Write(byt, 0, byt.Length);
        cs.FlushFinalBlock();
        cs.Close();
        return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
    }
    private static string DecryptString(string Value)
    {
        ICryptoTransform ct;
        MemoryStream ms;
        CryptoStream cs;
        byte[] byt;
        ct = mCSP.CreateDecryptor(mCSP.Key, mCSP.IV);
        byt = Convert.FromBase64String(Value);
        ms = new MemoryStream();
        cs = new CryptoStream(ms, ct, CryptoStreamMode.Write);
        cs.Write(byt, 0, byt.Length);
        cs.FlushFinalBlock();
        cs.Close();
        return Encoding.UTF8.GetString(ms.ToArray());
    }
    private static SymmetricAlgorithm SetEnc()
    {
        return new DESCryptoServiceProvider();
    }
}

K1、K2、K3决定了算法的安全性，若三个 密钥互不相同，本质上就相当于用一个长为168位的密钥进行加密。多年来，它在对付强力攻击时是比较安全的。若数据对安全性要求不那么高，K1可以等于K3。在这种情况下，密钥的有效长度为112位。

 

3DES算法

3DES算法是指使用双长度（16字节） 密钥K=（KL||KR）将8字节明文 数据块进行3次DES加密/解密。如下所示：

Y = DES( KL[DES-1( KR[DES( KL[X] )] )] )

解密方式为：

X = DES-1( KL[DES( KR[DES-1( KL[Y] )] )] )

其中，DES( KL[X] )表示用密钥K对数据X进行DES加密，DES-1( KR[Y] )表示用密钥K对数据Y进行解密。

SessionKey的计算采用3DES算法，计算出单倍长度的 密钥。表示法为:SK = Session(DK，DATA)

3DES加密算法为：

VOID 3DES(BYTE DoubleKeyStr[16]， BYTE Data[8]， BYTE Out[8])

{

BYTE Buf1[8]， Buf2[8];

DES (&DoubleKeyStr[0]， Data， Buf1);

UDES(&DoubleKeyStr[8]， Buf1， Buf2);

DES (&DoubleKeyStr[0]， Buf2， Out);

}

 

加密标准

1999年，NIST将3-DES指定为过渡的加密标准。

 

加密实例

 

Java语言

 

/*字符串　DESede(3DES)　加密*/
//注：百度代码识别BUG，代码中空格属全角。拷贝代码之后请自行修改。
import java.security.Security;
 
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
 
public class Des3 {
 
    private static final String Algorithm = "DESede"; // 定义 加密算法,可用
 
    // DES,DESede,Blowfish
    // keybyte为加密密钥，长度为24字节
    // src为被加密的数据缓冲区（源）
    public static byte[] encryptMode(byte[] keybyte, byte[] src) {
        try {
            // 生成密钥
            SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keybyte, Algorithm);
            // 加密
            Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
            c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey);
            return c1.doFinal(src);
        } catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e1) {
            e1.printStackTrace();
        } catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e2) {
            e2.printStackTrace();
        } catch (java.lang.Exception e3) {
            e3.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
 
    // keybyte为加密密钥，长度为24字节
    // src为加密后的缓冲区
    public static byte[] decryptMode(byte[] keybyte, byte[] src) {
        try {
            // 生成密钥
            SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keybyte, Algorithm);
            // 解密
            Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
            c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey);
            return c1.doFinal(src);
        } catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e1) {
            e1.printStackTrace();
        } catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e2) {
            e2.printStackTrace();
        } catch (java.lang.Exception e3) {
            e3.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
 
    // 转换成十六进制字符串
    public static String byte2hex(byte[] b) {
        String hs = "";
        String stmp = "";
        for (int n = 0; n < b.length; n++) {
            stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
            if (stmp.length() == 1) {
                hs = hs + "0" + stmp;
            } else {
                hs = hs + stmp;
            }
            if (n < b.length - 1) {
                hs = hs + ":";
            }
        }
        return hs.toUpperCase();
    }
 
    public static void main(String[] args) {
 
        // 添加新安全算法,如果用JCE就要把它添加进去
        Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
        final byte[] keyBytes = { 0x11, 0x22, 0x4F, 0x58, (byte) 0x88, 0x10, 0x40, 0x38, 0x28, 0x25, 0x79, 0x51, (byte) 0xCB, (byte) 0xDD, 0x55, 0x66, 0x77, 0x29, 0x74, (byte) 0x98, 0x30, 0x40, 0x36, (byte) 0xE2 }; // 24字节的密钥
 
        String szSrc = "This is a 3DES test. 测试";
        System.out.println("加密前的字符串:" + szSrc);
 
        byte[] encoded = encryptMode(keyBytes, szSrc.getBytes());
        System.out.println("加密后的字符串:" + new String(encoded));
 
        byte[] srcBytes = decryptMode(keyBytes, encoded);
        System.out.println("解密后的字符串:" + (new String(srcBytes)));
    }
}

> 这也不知道是哪个213贴出来的例子

> 加密是干啥用的？不就是存储和传输的过程防止泄露吗？

> 需求：创建用户的时候生成一个ID ，加密后传给用户邮箱，用户从邮箱带着密文回来了

> 怎么解？

 

PHP语言

class Mycrypt3des {
    var $CI;
    public $key = "keystring"; 
     
    /*构造方法*/
    function __construct() {
        $this->CI =& get_instance();
    }
     
    public function encrypt($input) { // 数据加密
        if (empty($input)){
            return null;
        }
        $size = mcrypt_get_block_size ( MCRYPT_3DES, 'ecb' );
        $input = $this->pkcs5_pad ( $input, $size );
        $key = str_pad ( $this->key, 24, '0' );
        $td = mcrypt_module_open ( MCRYPT_3DES, '', 'ecb', '' );
        $iv = @mcrypt_create_iv ( mcrypt_enc_get_iv_size ( $td ), MCRYPT_RAND );
        @mcrypt_generic_init ( $td, $key, $iv );
        $data = mcrypt_generic ( $td, $input );
        mcrypt_generic_deinit ( $td );
        mcrypt_module_close ( $td );
        $data = base64_encode ( $data );
        return $data;
    }
     
    public function decrypt($encrypted) { // 数据解密
        if (!$encrypted || empty($encrypted)){
            return null;
        }
        $encrypted = base64_decode ( $encrypted );
        if (!$encrypted || empty($encrypted)){
            return null;
        }
        $key = str_pad ( $this->key, 24, '0' );
        $td = mcrypt_module_open ( MCRYPT_3DES, '', 'ecb', '' );
        $iv = @mcrypt_create_iv ( mcrypt_enc_get_iv_size ( $td ), MCRYPT_RAND );
        $ks = mcrypt_enc_get_key_size ( $td );
        @mcrypt_generic_init ( $td, $key, $iv );
        $decrypted = mdecrypt_generic ( $td, $encrypted );
        mcrypt_generic_deinit ( $td );
        mcrypt_module_close ( $td );
        $y = $this->pkcs5_unpad ( $decrypted );
        return $y;
    }
     
    function pkcs5_pad($text, $blocksize) {
        $pad = $blocksize - (strlen ( $text ) % $blocksize);
        return $text . str_repeat ( chr ( $pad ), $pad );
    }
     
    function pkcs5_unpad($text) {
        $pad = ord ( $text {strlen ( $text ) - 1} );
        if ($pad > strlen ( $text )) {
            return false;
        }
        if (strspn ( $text, chr ( $pad ), strlen ( $text ) - $pad ) != $pad) {
            return false;
        }
        return substr ( $text, 0, - 1 * $pad );
    }
     
    function PaddingPKCS7($data) {
        $block_size = mcrypt_get_block_size ( MCRYPT_3DES, MCRYPT_MODE_CBC );
        $padding_char = $block_size - (strlen ( $data ) % $block_size);
        $data .= str_repeat ( chr ( $padding_char ), $padding_char );
        return $data;
    }
}

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https://baike.baidu.com/item/3DES/6368161

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作者：ylbtech 出处：http://ylbtech.cnblogs.com/ 本文版权归作者和博客园共有，欢迎转载，但未经作者同意必须保留此段声明，且在文章页面明显位置给出原文连接，否则保留追究法律责任的权利。