一. 3DES加密原理
3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。
3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的加密算法（1999年，NIST将3-DES指定为过渡的加密标准），加密算法，其具体实现如下：设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES算法使用的密钥，P代表明文，C代表密文，这样：
3DES加密（EDE）过程为：C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))
3DES解密（DED）过程为：P=Dk1(EK2(Dk3(C)))
二、加密模式
（1）ECB模式
DES ECB（电子密本方式）其实非常简单，就是将数据按照8个字节一段进行DES加密或解密得到一段8个字节的密文或者明文，最后一段不足8个字节，按照需求补足8个字节进行计算，之后按照顺序将计算所得的数据连在一起即可，各段数据之间互不影响。
（2）CBC模式
DES CBC（密文分组链接方式）有点麻烦，它的实现机制使加密的各段数据之间有了联系。其实现的机理如下：
加密步骤如下：
1）首先将数据按照8个字节一组进行分组得到D1D2......Dn（若数据不是8的整数倍，用指定的PADDING数据补位）
2）第一组数据D1与初始化向量I异或后的结果进行DES加密得到第一组密文C1（初始化向量I为全零）
3）第二组数据D2与第一组的加密结果C1异或以后的结果进行DES加密，得到第二组密文C2
4）之后的数据以此类推，得到Cn
5）按顺序连为C1C2C3......Cn即为加密结果。
解密是加密的逆过程，步骤如下：
1）首先将数据按照8个字节一组进行分组得到C1C2C3......Cn
2）将第一组数据进行解密后与初始化向量I进行异或得到第一组明文D1（注意：一定是先解密再异或）
3）将第二组数据C2进行解密后与第一组密文数据进行异或得到第二组数据D2
4）之后依此类推，得到Dn
5）按顺序连为D1D2D3......Dn即为解密结果。
这里注意一点，解密的结果并不一定是我们原来的加密数据，可能还含有你补得位，一定要把补位去掉才是你的原来的数据。
三. 3DES API
1. 基本数据结构
typedefunsignedcharDES_cblock[8];typedef/* const */unsignedcharconst_DES_cblock[8];typedefstructDES_ks{union{DES_cblock cblock;DES_LONG deslong[2];} ks[16];} DES_key_schedule;2. 基本宏定义#define DES_ENCRYPT 1#define DES_DECRYPT 0
3. 设置密钥的函数
4. 3DES ECB模式加解密API//根据字符串生成keyvoidDES_string_to_key(constchar*str, DES_cblock *key);//设置密码表，并进行校验//will check that the key passed is of odd parity and is not a week or semi-weak key.//If the parity is wrong, then -1 is returned. If the key is a weak key, then -2 is returned.//If an error is returned, the key schedule is not generatedintDES_set_key_checked(const_DES_cblock *key, DES_key_schedule *schedule);//设置密码表，不需要校验voidDES_set_key_unchecked(const_DES_cblock *key, DES_key_schedule *schedule);voidDES_ecb3_encrypt(const_DES_cblock *input, DES_cblock *output,DES_key_schedule *ks1, DES_key_schedule *ks2, DES_key_schedule *ks3,intenc);参数说明：input：输入数据, 8字节output：输出数据, 8字节ks1：密钥1ks2：密钥2ks3：密钥3enc：加密-DES_ENCRYPT, 解密-DES_DECRYPT5. 3DES CBC模式加解密API
voidDES_ede3_cbc_encrypt(constunsignedchar*input,unsignedchar*output,longlength,DES_key_schedule *ks1, DES_key_schedule *ks2, DES_key_schedule *ks3, DES_cblock *ivec,intenc);参数说明：input: 输入参数, 8字节倍数output: 输出参数, 8字节倍数length: input的长度, 通常为8字节倍数ks1: 密钥1ks2: 密钥2ks3: 密钥3ivec: 初始向量, 8字节, 默认为全0enc: 加密-DES_ENCRYPT, 解密-DES_DECRYPT
四. 3DES 示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <openssl/des.h>
/************************************************************************
** 本例采用：
** 3des-ecb加密方式；
** 24位密钥，不足24位的右补0x00；
** 加密内容8位补齐，补齐方式为：少1位补一个0x01,少2位补两个0x02,...
** 本身已8位对齐的，后面补八个0x08。
************************************************************************/
int main(void)
{
int docontinue = 1;
char *data = "hello world!"; /* 明文 */
int data_len;
int data_rest;
unsigned char ch;
unsigned char *src = NULL; /* 补齐后的明文 */
unsigned char *dst = NULL; /* 解密后的明文 */
int len;
unsigned char tmp[8];
unsigned char in[8];
unsigned char out[8];
char *k = "01234567899876543210"; /* 原始密钥 */
int key_len;
#define LEN_OF_KEY 24
unsigned char key[LEN_OF_KEY]; /* 补齐后的密钥 */
unsigned char block_key[9];
DES_key_schedule ks,ks2,ks3;
/* 构造补齐后的密钥 */
key_len = strlen(k);
memcpy(key, k, key_len);
memset(key + key_len, 0x00, LEN_OF_KEY - key_len);
/* 分析补齐明文所需空间及补齐填充数据 */
data_len = strlen(data);
data_rest = data_len % 8;
len = data_len + (8 - data_rest);
ch = 8 - data_rest;
src = (unsigned char *)malloc(len);
dst = (unsigned char *)malloc(len);
if (NULL == src || NULL == dst)
{
docontinue = 0;
}
if (docontinue)
{
int count;
int i;
/* 构造补齐后的加密内容 */
memset(src, 0, len);
memcpy(src, data, data_len);
memset(src + data_len, ch, 8 - data_rest);
/* 密钥置换 */
memset(block_key, 0, sizeof(block_key));
memcpy(block_key, key + 0, 8);
DES_set_key_unchecked((const_DES_cblock*)block_key, &ks);
memcpy(block_key, key + 8, 8);
DES_set_key_unchecked((const_DES_cblock*)block_key, &ks2);
memcpy(block_key, key + 16, 8);
DES_set_key_unchecked((const_DES_cblock*)block_key, &ks3);
printf("before encrypt:\n");
for (i = 0; i < len; i++)
{
printf("0x%.2X ", *(src + i));
}
printf("\n");
/* 循环加密/解密，每8字节一次 */
count = len / 8;
for (i = 0; i < count; i++)
{
memset(tmp, 0, 8);
memset(in, 0, 8);
memset(out, 0, 8);
memcpy(tmp, src + 8 * i, 8);
/* 加密 */
DES_ecb3_encrypt((const_DES_cblock*)tmp, (DES_cblock*)in, &ks, &ks2, &ks3, DES_ENCRYPT);
/* 解密 */
DES_ecb3_encrypt((const_DES_cblock*)in, (DES_cblock*)out, &ks, &ks2, &ks3, DES_DECRYPT);
/* 将解密的内容拷贝到解密后的明文 */
memcpy(dst + 8 * i, out, 8);
}
printf("after decrypt :\n");
for (i = 0; i < len; i++)
{
printf("0x%.2X ", *(dst + i));
}
printf("\n");
}
if (NULL != src)
{
free(src);
src = NULL;
}
if (NULL != dst)
{
free(dst);
dst = NULL;
}
return 0;
}
