數據加密算法（Data Encryption Algorithm，DEA）是一種對稱加密算法，很可能是使用最廣泛的密鑰系統，特別是在保護金融數據的安全中，最初開發的DEA是嵌入硬體中的。通常，自動取款機（Automated Teller Machine，ATM）都使用DEA。它出自IBM的研究工作，IBM也曾對它擁有幾年的專利權，但是在1983年已到期後，處於公有範圍中，允許在特定條件下可以免除專利使用費而使用。1997年被美國政府正式採納。
基本介紹
- 中文名：數據加密算法
- 外文名：Data Encryption Algorithm
- 類別：計算方法
- 時間：1997年
特點,加密標準,破解方法,引藥支架,
特點
密碼算法是加密算法和解密算法的統稱，它是密碼體制的核心。密碼算法可以看成一些交換的組合。當輸入為明文時，經過這些變換，輸出就為密文。這是加密交換的過程，此時密碼算法稱為加密算法。反之，當輸入為密文時，經過密碼變換，輸出為明文，這就 是解密交換的過程，此時密碼算法稱為解密算法。常用加密算法為：AES 、 RSA/ECC 、Diffie-hellman 、 SHA-1/SHA-256 。
加密標準
DES的原始思想可以參照二戰德國的恩尼格瑪機，其基本思想大致相同。傳統的密碼加密都是由古代的循環移位思想而來，恩尼格瑪機在這個基礎之上進行了擴散模糊。但是本質原理都是一樣的。現代DES在二進制級別做著同樣的事：替代模糊，增加分析的難度。
加密原理
DES 使用一個 56 位的密鑰以及附加的 8 位奇偶校驗位（每組的第8位作為奇偶校驗位），產生最大 64 位的分組大小。這是一個疊代的分組密碼，使用稱為 Feistel 的技術，其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中一半套用循環功能，然後將輸出與另一半進行“異或”運算；接著交換這兩半，這一過程會繼續下去，但最後一個循環不交換。DES 使用 16 輪循環，使用異或，置換，代換，移位操作四種基本運算。
數據加密算法
數據加密算法三重 DES
DES 的常見變體是三重 DES（3DES），使用 168 (56*3)位的密鑰對資料進行三次加密(3次使用DES)的一種機制；它通常（但非始終）提供極其強大的安全性。如果三個 56 位的子元素都相同，則三重 DES 向後兼容 DES。
破解方法
攻擊 DES 的主要形式被稱為蠻力的或窮舉，即重複嘗試各種密鑰直到有一個符合為止。如果 DES 使用 56 位的密鑰，則可能的密鑰數量是 2 的 56 次方個。隨著計算機系統能力的不斷發展，DES 的安全性比它剛出現時會弱得多，然而從非關鍵性質的實際出發，仍可以認為它是足夠的。不過 ，DES 現在僅用於舊系統的鑑定，而更多地選擇新的加密標準 — 高級加密標準（Advanced Encryption Standard，AES）。
新的分析方法有差分分析法和線性分析法兩種
Crackme分析
本期Crackme用到MD5及DES兩種加密算法，難度適中。這次我們重點來看一下DES的加密過程及註冊算法過程。用調試器載入程式，下GegDlgItemTextA斷點，可以定位到下面代碼，我們先來看一下整個crackme的註冊過程：
由於代碼分析太長，故收錄到光碟中，請大家對照著分析（請見光碟“code1.doc”）
從上面分析可以看出，註冊過程是類似：f（機器碼，註冊碼）式的兩元運算。機器碼是經過md5算法得到的中間16位值，註冊碼是經過DES解密過程取得16位註冊碼，然後兩者比較，如相等，則註冊成功。機器碼的運算過程可以參照上一期的MD5算法來理解。下面重點來說一下註冊碼DES的運算過程。
1、密鑰處理過程：一般進行加解密過程都要初始化密鑰處理。我們可以跟進004023FA CALL Crackme1.00401A40這個call，可以看到如下代碼：
…（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這裡比較是否小於64
00401A6C \JL SHORT Crackme1.00401A50
以上過程就是去掉密鑰各第八位奇偶位。
…（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這裡進行密鑰變換
…（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這裡產生48位的子密鑰
00401C18 |\JL SHORT Crackme1.00401BA0
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下一組子密鑰
00401C33 |INC EDI
00401C34 |CMP EAX,Crackme1.00417B90這裡進行16次的生成子密鑰過程
00401C39 |MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EDI
…（省略）...
可以看到8位密鑰為：1,9,8,0,9,1,7,0
2、對數據處理的過程，跟進004024C7 CALL Crackme1.00402050，到如下代碼：
00402072 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417E30],DL
00402078 |INC EAX
00402079 |CMP EAX,40這裡取得64位數據
0040207C \JL SHORT Crackme1.00402060
…（省略）...
004020C6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
004020CC |ADD EAX,4
004020CF |CMP EAX,40進行第一次變換
004020D2 \JL SHORT Crackme1.00402080
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這裡對變換後的數據分為兩部分
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這裡用上面生成的子密鑰來解密數據
004021B6 |MOV EBX,EBP
…（省略）...
004021FF |SUB EAX,30下一個子密鑰
00402202 |CMP EAX,Crackme1.00417890這裡將循環16次，典型的DES加解密過程
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這裡是未置換
00402272 \JL SHORT Crackme1.00402220
00402274 MOV EBP,DWORD PTR SS:[ESP+18]
00402278 MOV ECX,10
0040227D MOV ESI,Crackme1.00417BA0
…（省略）...
有興趣的讀者可以參考DES算法來理解上面的過程。
Crackme總結
要找到註冊碼，應該：對機器碼生成的md5值，取前面16位，再用DES加密這16位字元，加密後的十六進制值即為註冊碼。如：機器碼2747318257，變換後的md5值為7828e8ca43f7d8329ead4c1f aa39c1ec，取前16位7828e8ca43f7d832十六進制值（37 38 32 38 65 38 63 61 34 33 66 37 64 38 33 32）用DES加密後數據為5041a5d06937f8f73f87e68a0e7d2810，此即為真正的註冊碼。
DES安全性
一.安全性比較高的一種算法，目前只有一種方法可以破解該算法，那就是窮舉法.
二.採用64位密鑰技術，實際只有56位有效，8位用來校驗的.譬如，有這樣的一台PC機器，它能每秒計算一百萬次，那么256位空間它要窮舉的時間為2285年.所以這種算法還是比較安全的一種算法.
TripleDES。該算法被用來解決使用 DES 技術的 56 位時密鑰日益減弱的強度，其方法是：使用兩個獨立密鑰對明文運行 DES 算法三次，從而得到 112 位有效密鑰強度。TripleDES 有時稱為 DESede（表示加密、解密和加密這三個階段）。
引藥支架
DES (Drug Eluting Stents)藥物洗脫支架也稱之為藥物釋放支架，用於冠狀動脈介入治療（PCI). 通過包被於金屬支架表面的聚合物攜帶藥物，當支架置入血管內病變部位後，藥物自聚合物塗層中通過洗脫方式有控制地釋放至血管壁組織而發揮生物學效應。
藥物塗層支架
藥物塗層支架