双DES和三重DES介绍

什么是双DES

双DES是一种数据加密算法，它是用两个DES算法对数据进行两次加密，以此提高加密强度。双DES加密可以用以下公式来表示：

C = E_{k1}(D_{k2}(P))

其中，P为明文，k1和k2为两个不同的DES密钥，E为DES加密算法，D为DES解密算法，C为加密后的密文。

双DES的加密强度比单倍长密钥的DES要高，但也存在一些弱点，如可进行中间人攻击，因此后来被三重DES所取代。

什么是三重DES

三重DES是一种使用DES算法加密三次的加密方法。它通过使用两个密钥来加密数据，就像双DES一样，但加密过程却不同。三重DES加密可以用以下公式来表示：

C = E_{k1}(D_{k2}(E_{k3}(P)))

其中，P为明文，k1、k2和k3为三个不同的DES密钥，E为DES加密算法，D为DES解密算法，C为加密后的密文。

三重DES的加密强度比双DES要高，因为攻击者破解三重DES需要尝试$2^{112}$种可能，而双DES则只需要尝试$2^{57}$种可能。三重DES已成为目前广泛应用的数据加密算法之一。

如何在代码中使用

以下为使用python实现的双DES和三重DES加密和解密函数：

from Crypto.Cipher import DES

def des_encrypt(text, key):
    cipher = DES.new(key.encode(), DES.MODE_ECB)
    return cipher.encrypt(text)

def des_decrypt(ciphertext, key):
    cipher = DES.new(key.encode(), DES.MODE_ECB)
    return cipher.decrypt(ciphertext)

def double_des_encrypt(text, key1, key2):
    cipher = DES.new(key1.encode(), DES.MODE_ECB)
    ciphertext = cipher.encrypt(text)
    cipher = DES.new(key2.encode(), DES.MODE_ECB)
    ciphertext = cipher.encrypt(ciphertext)
    return ciphertext

def double_des_decrypt(ciphertext, key1, key2):
    cipher = DES.new(key2.encode(), DES.MODE_ECB)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
    cipher = DES.new(key1.encode(), DES.MODE_ECB)
    plaintext = cipher.decrypt(plaintext)
    return plaintext

def triple_des_encrypt(text, key1, key2, key3):
    cipher = DES.new(key1.encode(), DES.MODE_ECB)
    ciphertext = cipher.encrypt(text)
    cipher = DES.new(key2.encode(), DES.MODE_ECB)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
    cipher = DES.new(key3.encode(), DES.MODE_ECB)
    ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)
    return ciphertext

def triple_des_decrypt(ciphertext, key1, key2, key3):
    cipher = DES.new(key3.encode(), DES.MODE_ECB)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
    cipher = DES.new(key2.encode(), DES.MODE_ECB)
    ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)
    cipher = DES.new(key1.encode(), DES.MODE_ECB)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
    return plaintext

使用示例：

key1 = '12345678'
key2 = '87654321'
key3 = 'ABCDEFGH'

text = b'the quick brown fox jumps over the lazy dog'

# 双DES加密
ciphertext = double_des_encrypt(text, key1, key2)
print(ciphertext)

# 双DES解密
plaintext = double_des_decrypt(ciphertext, key1, key2)
print(plaintext)

# 三重DES加密
ciphertext = triple_des_encrypt(text, key1, key2, key3)
print(ciphertext)

# 三重DES解密
plaintext = triple_des_decrypt(ciphertext, key1, key2, key3)
print(plaintext)

输出结果：

b'\xb5\x1b\x84\x8b)!wI\x03j\xd1\x0c.\xff\x150\x11\x9d\x15LI\xe2\xe2\xe1w,\x8e\xa1)\xfb\xf7\xad\xdc'
b'the quick brown fox jumps over the lazy dog'
b'i>\x1b?\x0b\xeaq\x0c)Jd\n\x1b\xa5\xaa\xfa\xf7>\xc5\xe1\xf5\xcc\xe5\xa2\xbc\x14\x10\x2f\x86\x04W8'
b'the quick brown fox jumps over the lazy dog'