对称密码体制创新

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1、第2章对称密码体制主讲内容1.分组密码的一般设计原理2.DES数据加密标准3.AES加密算法Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.QUIZETIME1.古典密码的两个基本操作：——、——。维吉尼亚密码是采用什么操作？斯巴达的金腰带的密钥是什么？2.密码体制分为——、——3.公钥密码体制的两个密钥是否相同？4.对称密钥密码体制的密钥是否相同？Evaluationon

2、ly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.对称密钥算法对称算法就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。在大多数对称算法中，加/解密密钥是相同的。这些算法也叫秘密密钥算法或单密钥算法，它要求发送者和接收者在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都能对消息进行加/解密。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slide

3、sfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.对称算法——序列密码序列密码的主要原理是，通过伪随机序列发生器产生性能优良的伪随机序列，使用该序列加密信息流，（逐比特加密）得到密文序列，所以，序列密码算法的安全强度完全决定于伪随机序列的好坏。序列密码算法将明文逐位转换成密文。密钥流发生器输出一系列比特流：K1，K2，K3，……Ki。密钥流跟明文比特流P1，P2，P3，……Pi，进行异或运算产生密文比特流。Ci=Pi⊕Ki在解密端，密文流与完全相同的

4、密钥流异或运算恢复出明文流。Pi=Ci⊕KiEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.序列密码基于移位寄存器的序列密码应用十分广泛。一个反馈移位寄存器由两部分组成：移位寄存器和反馈函数。移位寄存器的长度用位表示，如果是n位长，称为n位移位寄存器。移位寄存器每次向右移动一位，新的最左边的位根据反馈函数计算得到，移位寄存器输出的位是最低位。最简单的反馈移位寄存器是线形反馈

5、移位寄存器，反馈函数是寄存器中某些位简单异或。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.对称算法——序列密码序列密码的主要原理是，通过伪随机序列发生器产生性能优良的伪随机序列，使用该序列加密信息流，（逐比特加密）得到密文序列，所以，序列密码算法的安全强度完全决定于伪随机序列的好坏。序列密码算法将明文逐位转换成密文。密钥流发生器输出一系列比特流：K1，K2，K3，……K

6、i。密钥流跟明文比特流P1，P2，P3，……Pi，进行异或运算产生密文比特流。Ci=Pi⊕Ki在解密端，密文流与完全相同的密钥流异或运算恢复出明文流。Pi=Ci⊕KiEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.对称算法——分组密码要求（1）分组长度应足够大。使得不同明文分组的个数足够大，以防让明文被穷学法攻击。新的算法标推—般要求M＝128。(2)密钥空间应足够大，尽可

7、能消除弱密钥，从而使所有密钥同等概率，以防灾学密钥攻击。同时，密钥不能太长，以利于密钥管理。DES采用56比特有效密钥，现在看来显然不够长。今后一段时间内，128比特密钥应该是足够安全的。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.对称算法——分组密码要求(3)由密钥确定的算法要足够复杂，充分实现明文与密钥的扩散和混淆，没有简单关系可循，要能抵抗各种已知的攻击，如差分攻

8、击和线性攻击等；另外，还要求有较高的非线性阶数。(4)软件实现的要求：尽量使用适合编程的子块和简单的运算。密码运算在于块上进行，要求子块的长度能适应软件编程，如8、16、32比特等。应尽量避免按比特置换。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.