Алгоритм шифрирование DES

Первые три бита вектора E(R_{i − 1}) являются битами 32, 1, 2 вектора R_{i − 1}. По таблице 2 видно, что биты 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13, 16, 17, 20, 21, 24, 25, 28, 29, 32 дублируются. Последние 3 бита вектора E(R_{i − 1}) — это биты 31, 32, 1 вектора R_{i − 1}. Полученный после перестановки блок E(R_{i − 1}) складывается по модулю 2 с ключами k_i и затем представляется в виде восьми последовательных блоков B₁,B₂,...B₈. 
E(R_{i − 1}) = B₁B₂...B₈ 
Каждый B_j является 6-битовым блоком. Далее каждый из блоков B_j трансформируется в 4-битовый блок B'_j с помощью преобразований S_j. Преобразования S_j определяются таблицей 3.

Рис.5 Схема работы функции f

Предположим, что B₃ = 101111, и мы хотим найти B'₃. Первый и последний разряды B₃ являются двоичной записью числа а, 0<=a<=3, средние 4 разряда представляют число b, 0<=b<=15. Строки таблицы S3 нумеруются от 0 до 3, столбцы таблицы S3 нумеруются от 0 до 15. Пара чисел (а, b) определяет число, находящееся в пересечении строки а и столбца b. Двоичное представление этого числа дает B'₃ . В нашем случае a = 11₂ = 3, b = 0111₂ = 7, а число, определяемое парой (3,7), равно 7. Его двоичное представление B'₃=0111.

Значение функции  f(R_{i − 1},k_i) (32 бит) получается перестановкой Р, применяемой к 32-битовому блоку B'₁B'₂...B'₈. Перестановка Р задана таблицей 4.

f(R_{i − 1},k_i) = P(B'₁B'₂...B'₈) 
Согласно таблице 4, первые четыре бита результирующего вектора после действия функции f — это биты 16, 7, 20, 21 вектора B'₁B'₂...B'₈

Генерирование ключей k_i

Ключи k_i получаются из начального ключа k (64 бит = 8 байтов или 8 символов в ASCII) таким образом. Восемь битов, находящих в позициях 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64 добавляются в ключ k таким образом чтобы каждый байт содержал нечетное число единиц. Это используется для обнаружения ошибок при обмене и хранении ключей. Затем делают перестановку для расширенного ключа (кроме добавляемых битов 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64). Такая перестановка определена как в таблице 5.

Рис.6 Схема расшифрования алгоритма DES

Эта перестановка определяется двумя блоками C₀ и D₀ по 28 бит каждый. Первые 3 бита C₀ есть биты 57, 49, 41 расширенного ключа. А первые три бита D₀ есть биты 63, 55, 47 расширенного ключа. C_i,D_i i=1,2,3…получаются из C_{i − 1},D_{i − 1} одним или двумя левыми циклическими сдвигами согласно таблице 6.

Ключ k_i, i=1,…16 состоит из 48 бит, выбранных из битов вектора C_iD_i (56 бит) согласно таблице 7. Первый и второй биты k_i есть биты 14, 17 вектора C_iD_i

Конечная перестановка

Конечная перестановка IP ^{− 1} действует на T₁₆ и используется для восстановления позиции. Она является обратной к перестановке IP. Конечная перестановка определяется таблицей 8.