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《对称密码学及其应用 第8章 典型序列密码》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第八章典型序列密码A5算法RC4算法PKZIP算法SNOW2.0算法WAKE算法SEAL算法8.1A5算法A5是一个序列密码算法可以在硬件上高效实现该算法的设计没有公开但最终还是泄漏出去了算法的变种A5/1–较强的版本A5/2–较弱的版本A5/3GSM联盟安全组和3GPP设计基于3GPP中使用的Kasumi算法1011110110101101010101110010010101011100110101010011011101100101clockcontrol1817160212000212220C3
2、C2C1R2R1R311001011110110101101010011100100101010111001010101001101110110010111110110101101010111001A5/1算法示意图A5算法A的生成多项式为：B的生成多项式为：C的生成多项式为：三个线形反馈移存器的生成多项式均为本原多项式移位是由时钟控制的，且遵循“服从多数”的原则。A5算法GSM中使用A5加密算法A5算法在GSM系统中的运算过程先将A、B、C清零，并把64比特的会话密钥Kc注入LFSR作为其初始值再将
3、22比特帧数Fn与LFSR的反馈值做模2加注入LFSR，开启LFSR的“服从多数”停走钟控功能，对寄存器进行移位，使密钥和帧号进行充分混合，这样便可以产生密钥流。注意：在每获得114比特的密钥流之前，要舍去产生的100比特输出。8.2RC4算法算法简介RC4,developedbyRonRivestoftheMassachusettsInstituteofTechnology(MIT)开始时算法保密，并有自己的专利1994年9月，有人将它的源代码张贴到网上，并迅速扩散到全世界算法应用广泛（Micros
4、oftWindows,LotusNotes,SSL协议，WLAN协议等）算法特点适于使用软件实现基于分组密码的设计思想进行设计8.2RC4算法算法描述：算法以OFB方式工作：密钥序列与明文相互独立。有一个256字节的S-盒，每项都是数字0到255的置换，并且这个置换是一个可变长度密钥的函数。有两个计数器：i和j，初值为0。8.2RC4算法密钥调动算法（KSA）：（目的：设置S的初始排列）1）线性填充S(i)=I(forI=0to255).2）K填充：将K反复填充到K(0)toK(255)3）S随机化：
5、j:=0;fori:=0to255dobeginj:=j+S(i)+K(i)(mod256)swap(S(i),S(j))end8.2RC4算法伪随机生成算法：用来选取随机元素并修改S的原始排列顺序；（i,j的初始值为0.）j:=j+1(mod256)j:=j+S(i)(mod256)swap(S(i),S(j))//目的改变S盒t:=S(i)+S(j)(mod256)k:=S(t)8.3PKZIP算法算法简介：PKZIP算法广泛应用于文档数据压缩程序，其中集入了R.Schlafly设计的加密算法，是
6、一种按字节加密的流密码。算法特点：算法简单，易于实现不安全8.3PKZIP算法算法描述：初始化阶段：算法有三个32-比特变量，即96bit存储，由密钥初始化存储器，为K0=305419896，K1=591751049，K2=878082192，加密阶段：从K2推出一个8-比特密钥K3，k3作为加解密密钥，明文字节在加密过程中不断更新存储器存数。K3=((K2
7、3)*((K2
8、3)⊕1))>>8Ci=Pi⊕K3//k3作为加解密密钥K0=crc32(K0,Pi)//明文参与K0，K1，K2的改变K1=K
9、1+(K0&0x000000ff)K1=K1*134775813+1K2=crc32(K2,K1>>24)8.4SNOW2.0算法由PartikEkdahl和ThomasJohansson于2000年提出基于线性反馈移存器和有限状态机的序列密码算法8.5WAKE算法算法简介：WAKEistheWordAutoKeyEncryptionalgorithm,inventedbyDavidWheeler.它产生一个32-位字串作为密钥流；算法速度很快工作在CFB模式下使用了一个包含256个32位值的S-盒8
10、.5WAKE算法算法描述：初始化：由密钥产生S-盒中的各项Si；用密钥初始化四个寄存器a0,b0,c0,和d0密钥流序列字的产生：Ki=di；Ci=PiXORKi四个寄存器的更新：ai+1=M(ai,Ci)bi+1=M(bi,ai+1)ci+1=M(ci,bi+1)di+1=M(di,ci+1)M(x,y)=(x+y)>>8XORS(x+y) ^2558.5WAKE算法算法分析：DavidWheeler给出了S-盒的生成过程，实际上，任何一个产生随机字节
