更新时间：2023-02-08 18:02
数据加密算法（Data Encryption Algorithm，DEA）是一种对称加密算法，很可能是使用最广泛的密钥系统，特别是在保护金融数据的安全中，最初开发的DEA是嵌入硬件中的。通常，自动取款机（Automated Teller Machine，ATM）都使用DEA。它出自IBM的研究工作，IBM也曾对它拥有几年的专利权，但是在1983年已到期后，处于公有范围中，允许在特定条件下可以免除专利使用费而使用。1997年被美国政府正式采纳。
密码算法是加密算法和解密算法的统称，它是密码体制的核心。密码算法可以看成一些交换的组合。当输入为明文时，经过这些变换，输出就为密文。这是加密交换的过程，此时密码算法称为加密算法。反之，当输入为密文时，经过密码变换，输出为明文，这就 是解密交换的过程，此时密码算法称为解密算法。常用加密算法为：AES 、 RSA/ECC 、Diffie-hellman 、 SHA-1/SHA-256 。
DES的原始思想可以参照二战德国的恩尼格玛机，其基本思想大致相同。传统的密码加密都是由古代的循环移位思想而来，恩尼格玛机在这个基础之上进行了扩散模糊。但是本质原理都是一样的。现代DES在二进制级别做着同样的事：替代模糊，增加分析的难度。
加密原理
DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位（每组的第8位作为奇偶校验位），产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 轮循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。
三重 DES
DES 的常见变体是三重 DES（3DES），使用 168 (56*3)位的密钥对资料进行三次加密(3次使用DES)的一种机制；它通常（但非始终）提供极其强大的安全性。如果三个 56 位的子元素都相同，则三重 DES 向后兼容 DES。
攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或穷举，即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。如果 DES 使用 56 位的密钥，则可能的密钥数量是 2 的 56 次方个。随着计算机系统能力的不断发展，DES 的安全性比它刚出现时会弱得多，然而从非关键性质的实际出发，仍可以认为它是足够的。不过 ，DES仅用于旧系统的鉴定，而更多地选择新的加密标准 — 高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）。
新的分析方法有差分分析法和线性分析法两种
Crackme分析
本期Crackme用到MD5及DES两种加密算法，难度适中。这次我们重点来看一下DES的加密过程及注册算法过程。用调试器载入程序，下GegDlgItemTextA断点，可以定位到下面代码，我们先来看一下整个crackme的注册过程：
由于代码分析太长，故收录到光盘中，请大家对照着分析（请见光盘“code1.doc”）
从上面分析可以看出，注册过程是类似：f（机器码，注册码）式的两元运算。机器码是经过md5算法得到的中间16位值，注册码是经过DES解密过程取得16位注册码，然后两者比较，如相等，则注册成功。机器码的运算过程可以参照上一期的MD5算法来理解。下面重点来说一下注册码DES的运算过程。
1、密钥处理过程：一般进行加解密过程都要初始化密钥处理。我们可以跟进004023FA CALL Crackme1.00401A40这个call，可以看到如下代码：
…（省略）...
00401A4D LEA ECX,DWORD PTR DS:[ECX]
00401A50 /MOV EDX,EAX
00401A52 |SHR EDX,3
00401A55 |MOV DL,BYTE PTR DS:[EDX+ESI]
00401A58 |MOV CL,AL
00401A5A |AND CL,7
00401A5D |SAR DL,CL
00401A5F |AND DL,1
00401A62 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417DA0],DL
00401A68 |INC EAX
00401A69 |CMP EAX,40这里比较是否小于64
以上过程就是去掉密钥各第八位奇偶位。
…（省略）...
00401AB0 |MOV DL,BYTE PTR DS:[ECX+417D9F]
00401AB6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
00401ABC |ADD EAX,4
00401ABF |CMP EAX,38这里进行密钥变换
…（省略）...
00401BFF ||MOVSX ECX,BYTE PTR DS:[EAX+412215]
00401C06 ||MOV CL,BYTE PTR DS:[ECX+417D9F]
00401C0C ||MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA5],CL
00401C12 ||ADD EAX,6
00401C15 ||CMP EAX,30这里产生48位的子密钥
00401C1A |MOV EAX,DWORD PTR SS:[ESP+14]
00401C1E |MOV EDI,EAX
00401C20 |MOV ECX,0C
00401C25 |MOV ESI,Crackme1.00417BA0
00401C2A |REP MOVS DWORD PTR ES:[EDI],DWORD PTR D>
00401C2C |MOV EDI,DWORD PTR SS:[ESP+10]
00401C30 |ADD EAX,30下一组子密钥
00401C33 |INC EDI
00401C34 |CMP EAX,Crackme1.00417B90这里进行16次的生成子密钥过程
00401C39 |MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EDI
…（省略）...
可以看到8位密钥为：1,9,8,0,9,1,7,0
2、对数据处理的过程，跟进004024C7 CALL Crackme1.00402050，到如下代码：
00402072 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417E30],DL
00402078 |INC EAX
00402079 |CMP EAX,40这里取得64位数据
…（省略）...
004020C6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
004020CC |ADD EAX,4
004020CF |CMP EAX,40进行第一次变换
004020D4 MOV AL,BYTE PTR SS:[ESP+20]
004020D8 TEST AL,AL
004020DA MOV ECX,10
…（省略）...
00402191 MOV EBP,DWORD PTR DS:[415094] ; Crackme1.00417E30
00402197 SUB EAX,EBP这里对变换后的数据分为两部分
00402199 MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EAX
0040219D MOV DWORD PTR SS:[ESP+20],Crackme1.00417B60
004021A5 /MOV EAX,DWORD PTR SS:[ESP+20]
004021A9 |MOV ECX,8
004021AE |MOV ESI,EBP
004021B0 |MOV EDI,Crackme1.00417E10
004021B5 |PUSH EAX这里用上面生成的子密钥来解密数据
004021B6 |MOV EBX,EBP
…（省略）...
004021FF |SUB EAX,30下一个子密钥
00402202 |CMP EAX,Crackme1.00417890这里将循环16次，典型的DES加解密过程
00402207 |MOV ECX,8
0040220C |MOV ESI,Crackme1.00417E10
00402211 |REP MOVS DWORD PTR ES:[EDI],DWORD PTR DS:[ESI>
…（省略）...
0040225A |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA2],DL
00402260 |MOV DL,BYTE PTR DS:[ECX+417E2F]
00402266 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
0040226C |ADD EAX,4
0040226F |CMP EAX,40这里是未置换
00402274 MOV EBP,DWORD PTR SS:[ESP+18]
00402278 MOV ECX,10
0040227D MOV ESI,Crackme1.00417BA0
…（省略）...
有兴趣的读者可以参考DES算法来理解上面的过程。
Crackme总结
要找到注册码，应该：对机器码生成的md5值，取前面16位，再用DES加密这16位字符，加密后的十六进制值即为注册码。如：机器码2747318257，变换后的md5值为7828e8ca43f7d8329ead4c1f aa39c1ec，取前16位7828e8ca43f7d832十六进制值（37 38 32 38 65 38 63 61 34 33 66 37 64 38 33 32）用DES加密后数据为5041a5d06937f8f73f87e68a0e7d2810，此即为真正的注册码。
DES安全性
一.安全性比较高的一种算法，只有一种方法可以破解该算法，那就是穷举法.
二.采用64位密钥技术，实际只有56位有效，8位用来校验的.譬如，有这样的一台PC机器，它能每秒计算一百万次，那么256位空间它要穷举的时间为2285年.所以这种算法还是比较安全的一种算法.
TripleDES。该算法被用来解决使用 DES 技术的 56 位时密钥日益减弱的强度，其方法是：使用两个独立密钥对明文运行 DES 算法三次，从而得到 112 位有效密钥强度。TripleDES 有时称为 DESede（表示加密、解密和加密这三个阶段）。