2分组密码运行模式

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1、分组密码的运行模式分组密码在加密时，明文分组的长度固定。实际应用中待加密消息的数据长度和格式各有不同。为了能在各种应用场合使用DES，定义了DES的4种运行模式，这些模式也可用于其他分组密码。2021/7/1211电码本（ECB）模式2021/7/122消息分为长为64比特的分组，最后一个分组如果不够64比特，则需要填充。明文是由分组长为64比特的分组序列P1，P2，…，PN构成，相应的密文分组序列是C1，C2，…，CN。ECB的最大特性是同一明文分组在消息中重复出现的话，产生的密文分组也相同。ECB用于长消息时可能不够安全，如果消息有固定结构，密

2、码分析者有可能找出这种关系。ECB在用于短数据（如加密密钥）时非常理想，因此如果需要安全地传递DES密钥，ECB是最合适的模式。2021/7/1232密码分组链接（CBC）模式解密时：每一个密文分组被解密后，再与前一个密文分组异或得明文解决ECB的安全缺陷：可以让重复的明文分组产生不同的密文分组加密时：输入是当前明文分组和前一次密文分组的异或2021/7/124初始向量IVIV应像密钥一样被保护，可使用ECB加密模式来发送IV。保护IV的原因：如果敌手篡改IV中的某些比特，则接收方收到的P1中相应的比特也发生了变化。第一次加、解密需IV由于CBC模

3、式的链接机制，CBC模式对加密长消息非常合适。CBC模式除能够获得保密性外，还能用于认证。2021/7/1253密码反馈（CFB）模式加密算法的输入是64比特移位寄存器，其初值为某个初始向量IV。加密算法输出的最左（最高有效位）j比特与明文的第一个单元P1进行异或，产生出密文的第1个单元C1，并传送该单元。然后将移位寄存器的内容左移j位并将C1送入移位寄存器最右边（最低有效位）j位。这一过程继续到明文的所有单元都被加密为止。加密解密2021/7/126CFB特点DES是分组长为64比特的分组密码，但利用CFB模式或OFB模式可将DES转换为流密码。

4、如果需要发送字符流，每个字符长为8比特,就应使用8比特密钥来加密每个字符.通常取j=8流密码不需要对消息填充，而且运行是实时的2021/7/127图3.13OFB模式示意图4输出反馈(OFB)模式2021/7/128OFB（outputfeedback）模式的结构类似于CFB。不同之处OFB模式是将加密算法的输出反馈到移位寄存器，CFB模式中是将密文单元反馈到移位寄存器。OFB优点：传输过程中的比特错误不会被传播。OFB中，C1中出现1比特错误，在解密结果中只有P1受到影响，以后各明文单元则不受影响。CFB中，C1也作为移位寄存器的输入，因此它的1

5、比特错误会影响解密结果中各明文单元的值。OFB的缺点：比CFB模式更易受到对消息流的篡改攻击。2021/7/129比较和选用ECB模式，简单、高速，但最易受重发攻击。CBC适用于文件加密，但较ECB慢。OFB和CFB较CBC慢许多。每次迭代只有少数bit完成加密。OFB用于高速同步系统，传输过程中的比特错误不会被传播.CFB多用在字符为单元的流密码中,有错误扩展2021/7/1210