內(nèi)容###

編程統(tǒng)計(jì)DES算法中明文（或密鑰）改變1位，2位。。。64位的情況下，密文位數(shù)的變化量情況具體要求： 編程實(shí)現(xiàn)
1。在密鑰不變情況下，明文改變1位，2位。。。64位，觀察并統(tǒng)計(jì)密文位數(shù)變化規(guī)律。
2。在明文不變情況下，密鑰改變1位，2位。。。64（56）位，觀察并統(tǒng)計(jì)密文位數(shù)變化規(guī)律。
為了使統(tǒng)計(jì)局有客觀性，上述每種情況可以重復(fù)多次，然后求平均值。
編程語言不限，建議采用java 或 C#等高級(jí)語言，因?yàn)檫@些語言中有內(nèi)置的DES算法包，如果采用C/C++則需要自己到網(wǎng)上搜索DES算法庫，
提交方式：將程序源代碼和運(yùn)行結(jié)果截圖以電子文檔的形式提交。

電子版作業(yè)上交要求###

注意：每個(gè)人的郵件標(biāo)題和附件文件名要帶上自己的編號(hào)203 姓名馮光平，學(xué)號(hào)3114006176，比如 001_31012xxx_張三_信息安全第X次作業(yè) 。這樣便于管理。注意：直接發(fā)送到我的QQ郵箱，不要通過通過QQ傳輸。
特別要注意，附件的文件名也要采用上述命名格式，不要使用“文檔1.docx”等默認(rèn)文件名，如果包含多個(gè)文件，請(qǐng)先用壓縮...

源代碼###

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;

public class des {
     private static byte[][] b;

    /**
     * 加密方法
     * @param datasource 明文
     * @param password 秘鑰
     * @return 密文
     */
    public static byte[] desCrypto(byte[] datasource, String password) {
        try{
            SecureRandom random = new SecureRandom();
            DESKeySpec desKey = new DESKeySpec(password.getBytes());
            //創(chuàng)建一個(gè)密匙工廠，然后用它把DESKeySpec轉(zhuǎn)換成
            SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
            SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(desKey);
            //Cipher對(duì)象實(shí)際完成加密操作
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/NoPadding");
            //用密匙初始化Cipher對(duì)象
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, random);
            //現(xiàn)在，獲取數(shù)據(jù)并加密
            //正式執(zhí)行加密操作
            return cipher.doFinal(datasource);
        }catch(Throwable e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    
    /**
     * 初始化輔助數(shù)組 b是需要初始化的數(shù)組
     */
    public static void initBytes() {
        //64代表的是含有1-64個(gè)1的串，8代表8個(gè)字節(jié)（64位）
        b = new byte[64][8];
        b[0][0] = -128; // 10000000
        for(int i = 1; i < 64; i++) {
            for(int j = 0; j < 8; j++) {
                b[i][j] = b[i-1][j];
            }
            int k = i/8;
            int z = (i+1)%8; z = z == 0 ? 8 : z;
            b[i][k] ^= (byte) Math.pow(2, (8-z));
        }
    }
    
    /**
     * 循環(huán)右移一個(gè)byte數(shù)組
     * @param num 右移位數(shù)
     * @param b 數(shù)組
     * @return 右移后數(shù)組
     */
    public static byte[] bytesMoveToRight(int num , byte[] b) {
        byte[] bytes = b;
        for(int i = 0; i < num; i++) { //每次循環(huán)右移一位，實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，但是效率比較慢
            byte low = (byte)(bytes[bytes.length-1] & 1); //記錄最后一個(gè)字節(jié)的最低1位
            for(int j = 0; j < bytes.length; j++) { //從第一個(gè)字節(jié)開始
                byte loww = (byte)(bytes[j] & 1); //記錄最低一位
                bytes[j] = (byte)(bytes[j]>>1&127); //右移一位，高位補(bǔ)0，可以用>>>代替，但是不知道為啥我的開發(fā)環(huán)境>>>失效了
                bytes[j] = (byte) (bytes[j] ^ (low<<7) ); //把高位補(bǔ)上之前記錄的最低1位
                low = loww; //替換成新的最低1位
            }
        }
        return bytes;
    }
    
    /**
     * 求兩個(gè)字節(jié)數(shù)組的二進(jìn)制中不同的位數(shù)
     * @param m 
     * @param n
     * @return 返回不同的位數(shù)的個(gè)數(shù)
     */
    public static int countBitDiff(byte[] m, byte[] n) {
        if(m.length != n.length) return -1;

        byte[] ans = new byte[m.length];
        for(int i = 0; i < m.length; i++) { //異或操作
            ans[i] =(byte) (m[i] ^ n[i]);
        }
        int count = 0;
        for(int i = 0; i < ans.length; i++) { //統(tǒng)計(jì)1的個(gè)數(shù)
            while(ans[i] != 0){
                ans[i] &= (byte)(ans[i] -1);
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        //初始化輔助數(shù)組
        initBytes();
        //初始明文
        String word = "AAAAAAAA";
        printTo8Binary( word.getBytes());
        //初始秘鑰
        String password = "12345678";
        printTo8Binary( password.getBytes());
        //加密
        byte[] result = desCrypto(word.getBytes(),password);
        printTo8Binary(result);

        /**改變明文位數(shù)**/
        for(int i = 1; i <= 64; i++) { //改變1-64位
            System.out.print("明文改變"+i+"位： ");
            byte[] origin = word.getBytes(); //原始明文
            int digits = 0; //改變位數(shù)
            for(int j = 0; j < 10; j++) { //10種情況取平均
                byte[] now = new byte[8]; //現(xiàn)在明文
                for(int k = 0; k < origin.length; k++) { //用輔助數(shù)組進(jìn)行變位（i-1位）
                    now[k] = (byte)(origin[k] ^ b[i-1][k]);
                }
                bytesMoveToRight(1 , b[i-1]); //右移一下輔助數(shù)組，供下種情況使用
//                printTo8Binary("改變"+(j+1)+"后明文： " , now);
                //加密
                byte[] r = desCrypto(now,password);
//                printTo8Binary("改變"+(j+1)+"后密文： " , r);
                digits += countBitDiff(r , result);//和原始密文比較，記錄改變位數(shù)
//                System.out.println("密文改變了"+countBitDiff(r , result)+"位");
            }
            System.out.println("密文平均改變了"+(double)digits/10.0+"位");
        }

        /**改變秘鑰位數(shù)**/
        for(int i = 1; i <= 64; i++) { //改變1-64位
            System.out.print("秘鑰改變"+i+"位： ");
            byte[] origin = password.getBytes();//原始秘鑰
            int digits = 0; //改變位數(shù)
            for(int j = 0; j < 10; j++) { //10種情況取平均
                byte[] now = new byte[8]; //現(xiàn)在秘鑰
                for(int k = 0; k < origin.length; k++) { //用輔助數(shù)組進(jìn)行變位（i-1位）
                    now[k] = (byte)(origin[k] ^ b[i-1][k]);
                }
                bytesMoveToRight(1 , b[i-1]); //右移一下輔助數(shù)組，供下種情況使用
//                printTo8Binary("改變后秘鑰： " , now);
                //加密
                byte[] r = desCrypto(now,password);
//                printTo8Binary("改變后密文： " , r);
                digits += countBitDiff(r , result);//和原始密文比較，記錄改變位數(shù)
            }
            System.out.println("密文平均改變了"+(double)digits/10.0+"位");
        }
    }
    
    /**
     * 把byte數(shù)組類型轉(zhuǎn)換為8位二進(jìn)制類型字符串輸出
     * @param tByte 字節(jié)數(shù)組
     * @return
     */
    public static void printTo8Binary( byte[] tByte) {
        for(int i=0; i<tByte.length; i++) {
            String tString = Integer.toBinaryString((tByte[i] & 0xFF) + 0x100).substring(1);
            System.out.print(tString + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    /**
     * 字節(jié)循環(huán)右移
     * @param num 右移位數(shù)
     * @param b 原字節(jié)
     * @return
     */
    public static byte cycleToRight(int num , byte b) {
        byte low = (byte) (b & (byte)(Math.pow(2 , num) - 1)); //記錄低num位
        byte temp = (byte)~( (byte)(Math.pow(2 , num) - 1) << (8 - num) );
        byte result = (byte) (b >> num & temp); //右移num位，高num位補(bǔ)0，同>>>
        result ^= low << (8 - num);
        return result;
    }
}

結(jié)果截圖###

結(jié)果截圖一

結(jié)果截圖二

結(jié)果截圖三

結(jié)果截圖四