為什麼 DES 實現了這麼多交叉佈線？
我一直在經歷 DES，我發現大多數塊只是重新調整輸入，這可能被稱為“交叉佈線”。這包括 IP、IP-1、PC-1、PC-2 甚至擴展（儘管這似乎比其他的更有用）。
為什麼 DES 會這樣做？是有原因的，還是只是為了好玩？
排列 IP 和 PC-1 是近乎換位，並且不發揮密碼作用。IP -1只是簡單的 IP 反轉。關於它們為何出現在這裡的最佳理論是：作為早期 DES IC 使用的 8 位介面的技術副產品，在編寫 DES 標準時轉化為與其他介面相同的形式。當使用 8 個 8 位移位寄存器用於數據輸入和輸出以及 8 個 7 位移位寄存器用於鍵輸入（後者在鍵載入後重新組合為兩個 28 位移位寄存器）時，它們使硬體實現的佈線變得簡單。
擴展 E（從 32 位到 48 位，在 XOR 與通向 S 盒輸入的鍵位之前）非常有規律；它是為了補償從 6 位到 4 位的 S-box。S-box 的這種幾何結構本身就是安全性和矽面積之間的折衷方案。
置換 P（32 位，在 S-box 的輸出）是非常不規則的，在一輪到另一輪的擴散中起著核心作用，並為此目的進行了精心優化（E、P 和 S- 的組合）表使 DES 對差分密碼分析具有很強的抵抗力）。請注意，這種任意排列的額外矽成本很低（特別是與提供一些擴散的替代品相比，並考慮到 1970 年代的技術）。在軟體中，E 具有相當大的性能成本，尤其是在小於 32 位的 CPU 上：典型的實現使用具有 32 位寬輸出的 S-table，需要比其他方式更多的記憶體，或者每個 S-box 需要一個屏蔽操作，每輪有 8 個。
置換 PC-2（在密鑰移位寄存器和 S 盒之前的 XOR 之間）在使 16 個 DES 子密鑰“良好”方面發揮作用，即從一輪到另一輪沒有太多可利用的相關性。這樣一來，輪子密鑰中未使用的 8 位（實際使用的 56 個密鑰位中的）將用於下一輪的子密鑰中。除此之外，據我所知，這是相當隨意的。
我不相信DES中的排列是為了使軟體實現變慢而引入的：IP、IP -1和 PC-1 代表軟體 DES 計算時間的一小部分，因為它們不在圓環；並且不是任意的，以至於這三個表的某些軟體實現利用了它們是近乎轉置的事實。其他位按摩要麼盡可能簡單（E），要麼具有密碼角色：P的主要角色；PC-2 的一個較小的，但後者為批量加密引入了非常低的軟體成本。此外，我不知道支持該理論的歷史證據；當證據已經浮出水面時（見這個答案的結尾) 支持故意引入 DES 的 56 位密鑰大小以削弱它，這是設計者願意使用 64 位或 128 位（如在某些 Lucifer 變體中）的妥協結果；和美國當局推動 48 位。