密码算法优化对比.ppt

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1、ComparisonDESandRijndael姓名：陈清早学号：PT1400158BackgroundDES算法和Rijndael算法都属于对称密码对称密码基本技术：替换、置换和移位对称密码特点：加密和解密采用同一个密钥letC=Ciphertext,P=Plaintext,kiskey,E()/D()istheencryption/decryptionfunction,thenC=E(P,k),P=D(C,k)BackgroundDES和Rijndael属于分组密码分组密码都含有扩散和混淆两个过程。扩散：将明文冗余度分散到密文中。最简单方法是通过置换(Permutation)

2、”混淆：其目的在于使作用于明文的密钥和密文之间的关系复杂化。常用方法是“代换（Substitution)”DESDES是一种对称密码算法，源自IBM1970年开发的Lucifer算法，1976年11月23日DES被采纳为美国联邦标准；DES是第一个得到广泛应用的密码算法，DES输入的明文为64位，密钥为56位，生成的密文分组长度为64位；DES已经过时，基本上认为不再安全。DESDES的运算共有3个。1、对输入分组进行固定的“初始置换”IP运算，可以将这个置换表示为：（L,R）IP(InputBlock)2、迭代运算，表示为：LiRi-1RiLi-1+F(Ri-1,ki)3、将1

3、6轮迭代后得到的结果（L16,R16）输入到IP的逆置换IP-1中OutputBlockIP-1(R16,L16)DES举例：取16进制明文X：0123456789ABCDEF密钥K为：133457799BBCDFF1去掉奇偶校验位以二进制形式表示的密钥是00010010011010010101101111001001101101111011011111111000应用IP，我们得到：L0=11001100000000001100110011111111L1=R0=11110000101010101111000010101010然后进行16轮加密。最后对L16,R16使用IP-1

4、得到密文：85E813540F0AB405。Rijndeal为了简化讨论，这里只讨论密钥长度128比特，分组长度128比特的情况128比特的消息（明文、密文）分组被分成16个字节（1字节=8bits，所以16字节=16×8bits=128bits），记为：InputBlock=m0，m1````m15密钥分组如下：InputKey=k0,k1,·····k15RijndealRijndeal与DES一样，Rijndeal算法也是由基本的变换单位“轮”经过多次迭代而成。密钥长度为128位时，轮数为10。当密钥长度和分组长度增大时，轮数要相应增加。Rijndeal有几个重要的功能函数

5、：SubBytes:得到一个非线性的代换密码ShiftRows和MixColumns:获得明文消息分组在不同位置上的字节的混合。AddRoundKey:给出消息分布所需的秘密随机性。这些函数重复多次，就构成了Rijndeal密码。RijndealRijndael的解密运算Round(state,Roundkey){Round(state,Roundkey){AddRoundKey(State,RoundKey)-1Subbytes(State);MixColumns(State)-1;ShiftRows(State);ShiftRows(State)-1;MixColumns(S

6、tate);Subbytes(State)-1;AddRoundKey(State,RoundKey)}}Rijndeal算法的改进DES分组密码和密钥长度是固定的，而Rijndeal的分组长度和密钥长度均可变，密钥长度和分组长度可以单独指定为128b，192b,256b。DES使用相同的密码的加密和解密可以使用同样的电路（硬件）和代码（软件）安全性很弱，而Rijndael算法的加密和解密必须分别使用不同的电路和代码，这样安全性大大提高。Conclusion虽然相比其他的算法，Rijndael算法在某些方面不一定是最好的，可是它是综合各方面，总体上是比较好的。这也符合，智能优化算

7、法的，不能陷入局部最优，而要努力达到全局最优。That’sAll，ThankYou！