Последовательность преобразований отдельного раунда
Теперь рассмотрим последовательность преобразований, используемую в каждом раунде.
Рис. 2.5.I-ый раунд DES
64-битный входной блок проходит через 16 раундов, при этом на каждой итерации получается промежуточное 64-битное значение. Левая и правая части каждого промежуточного значения трактуются как отдельные 32-битные значения, обозначенныеL и R. Каждую итерацию можно описать следующим образом:
Где 
обозначает операцию XOR.
Таким образом, выход левой половины Li равен входу правой половины Ri-1. Выход правой половины Ri является результатом применения операции XOR к Li-1 и функции F, зависящей от Ri-1 и Ki.
Рассмотрим функцию F более подробно.
Ri, которое подается на вход функции F, имеет длину 32 бита. Вначале Ri расширяется до 48 бит, используя таблицу, которая определяет перестановку плюс расширение на 16 бит. Расширение происходит следующим образом. 32 бита разбиваются на группы по 4 бита и затем расширяются до 6 бит, присоединяя крайние биты из двух соседних групп. Например, если часть входного сообщения
. . . efgh ijkl mnop . . .то в результате расширения получается сообщение
. . . defghi hijklm lmnopq . . .После этого для полученного 48-битного значения выполняется операция XOR с 48-битным подключом Ki. Затем полученное 48-битное значение подается на вход функции подстановки, результатом которой является 32-битное значение.
Подстановка состоит из восьми S-boxes, каждый из которых на входе получает 6 бит, а на выходе создает 4 бита. Эти преобразования определяются специальными таблицами. Первый и последний биты входного значения S-box определяют номер строки в таблице, средние 4 бита определяют номер столбца. Пересечение строки и столбца определяет 4-битный выход. Например, если входом является 011011, то номер строки равен 01 (строка 1) и номер столбца равен 1101 (столбец 13). Значение в строке 1 и столбце 13 равно 5, т.е. выходом является 0101.
Далее полученное 32-битное значение обрабатывается с помощью перестановки Р, целью которой является максимальное переупорядочивание бит, чтобы в следующем раунде шифрования с большой вероятностью каждый бит обрабатывался другим S-box.