每一轮以Li-1和Ri-1开始，然后根据表5所示进行扩展置换，将Ri-1从32位扩展到48位。该置换的主要目的是在加密数据的过程中制造一些雪崩效应，使用数据块中的1位将在下一步操作中影响更多位，从而产生扩散效果。
一旦扩展置换完成，计算出48位的结果值与这一轮子密钥Ki的异或值（XOR，符号计为⊕）。这将产生48位的中间值，记为Rint。
如果将E计为扩展置换的结果，则本轮到目前为止的操作可以表示为：
Rint = E（Ri-1) ⊕ Ki
表5：DES中数据块的扩展置换（DesExpansion[48]）
下一步，Rint 需要通过8个单独的S盒执行8次替换操作。每个S盒（j）从Rint的6j 到 6j+6 的位置取出6位，并为其在表6中查出1个4位的值，将该值写到缓冲区的4j位置处（如图3）。
图3：DES中的8个S盒
读表6，查找S盒（j）。通过前面取出的6位值，根据第1位和最后1位组成的2位值找到表6中的行号，而根据中间剩下的4位来确定表6中的列号。比如，在图3中，Rint中的第3个6位组是101011。因此，在表6中查找到的第3个S盒是9。因为行号等于112 = 3，列号等于01012 = 5（查表时从索引0开始计数）。S盒为数据增加了不确定性，除了给DES带来安全性外，没什么特别的。
表6：DES中数据块的S盒替换
一旦完成了S盒替换，得到的结果又变为一个32位的值。接下来再通过P盒来置换。如下表7所示。
表7：DES中数据块的P盒置换
到目前为止，我们把这一轮的操作想象为一个函数，一般记为f。如果 bj 代表Rint中的第j个6位组，Sj 代表第j个S盒，而P代表P盒置换，则该函数可以定义为：
f = P(S1(b1),S2(b2),...,S8(b8))
每一轮的最后一个操作是计算 f 的32位结果值与传入本轮操作的原始数据的左分组Li-1之间的异或值。
一旦完成，将左右两个分组交换然后开始下一轮。
在最后一轮中，不用交换左右分组。
把所有的步骤连起来，在每一轮中计算Li和Ri的步骤可以精确表示为：
Li = Ri-1
Ri = Li-1 ⊕ f(Ri-1,Ki)
当全部的16轮操作都结束后，将最后的右分组R16和最后剩下的左分组L16连接起来，组成一个64位的分组R16L16。（回顾一下，在最后一轮中左右分组并没有交换。最后的右分组在左边而最后的左分组在右边。）
最后一步是将R16L16按照表8所示的置换进行置换。简而言之，就是撤消之前的初始置换。
加密数据时，最终结果就是一个64位的密文，而当解密数据时，最终结果就是64位的明文了。
表8：DES中数据块的最终置换
des_encipher
void des_encipher(const unsigned char *plaintext, unsigned char *ciphertext, unsigned char *key);
返回值：无
描述：采用DES算法，将明文plaintext的一个64位的明文组加密。在key中指定64位的密钥（最后8位将被忽略掉，实际得到56位的密钥）。ciphertext是返回的64位的密文组。