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。1977年被美国政府正式采纳。

数据加密标准DES

DES的原始思想可以参照二战德国的恩格玛机，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，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 个循环，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，使用 168 位的密钥对资料进行三次加密的一种机制；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。

破解方法

攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或彻底密钥搜索，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 现在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实例分析

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

00401A6C \\JL SHORT Crackme1.00401A50

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

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

0040207C \\JL SHORT Crackme1.00402060

…(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

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 ?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

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算法的安全性

一.安全性比较高的一种算法,目前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）。