《分组加密算法》PPT课件

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1、第7讲分组密码它将明文划分成固定的n比特的数据组，然后以组为单位，在密钥的控制下进行一系列的线性或非线性的变化而得到密文。这就是分组密码。分组密码一次变换一组数据。分组密码算法的一个重要特点就是：当给定一个密钥后，若明文分组相同，那么所变换出密文分组也相同。分组密码的一个重要优点是不需要同步分组密码体制输入输出加密算法密钥明文输入输出解密算法密钥明文nbitnbitnbitnbit密文密文分组密码的一般设计原理分组密码是将明文消息编码表示后的数字（简称明文数字）序列，划分成长度为n的组（可看成长度为n的矢量），每组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字（简称密文数字）序列。加

2、密算法解密算法明文密文原来的明文（x0，…,xn-1）（k0，…,kn-1）密钥k=（k0，…,kn-1）密钥k=（x0，…,xn-1）（y0，…,yn-1）分组密码的一般设计原理设计目标在密钥控制下，从一个足够大、足够好的置换子集中简单迅速地选出一个置换，对当前输入的明文数字组进行加密变换；要求：1分组长度足够大，防止穷举攻击；2密钥空间足够大，但不能太长，以便于密钥的管理；3算法要足够复杂，充分实现明文和密钥的扩散；没有简单的关系可寻DES对称加密技术DES(DataEncryptionStandard)算法是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。发明人：IBM公司W.

3、Tuchman和C.Meyer.基础：1967年美国HorstFeistel提出的理论；产生：美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告，最终选定DES。DES采用分组密码体制；用56bit密钥来加密64bit数据的方法；DES要达到的目标有：提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改；具有复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益；DES的安全性不依赖于算法的保密，安全性仅以加密密钥的保密为基础；在实现上可行、经济；DES算法的原理DES算

4、法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中：Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式有两种：加密或解密。DES算法原理DES算法的工作原理：如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。DES算法的实现步骤第一步：变换明文。对给定的64位比特的明文x，首先通过一个置换IP表来重新排列x，从而构造出64位

5、比特的x0，x0=IP(x)=L0R0，其中L0表示x0的前32比特，R0表示x0的后32位。第二步：按照规则迭代。规则为Li=Ri-1Ri=Li-1⊕f(Ri-1,Ki)（i=1,2,3…16）经过第一步变换已经得到L0和R0的值，其中符号⊕表示的数学运算是异或，f表示一种置换，由S盒置换构成，Ki是一些由密钥编排函数产生的比特块。f和Ki将在后面介绍。第三步：对L16R16进行交换得到R16L16对R16L16利用IP-1作逆置换，就得到了密文y。DES加密过程输入64位比特明文在密钥控制下16轮迭代初始置换IP置换表交换左右32bitIP逆置换表输出64位比特密文DES

6、算法的实现步骤可以看出，DES加密需要四个关键点：(1)IP置换表和IP-1逆置换表;(2)函数f;(3)子密钥Ki。(4)S盒的工作原理。（1）IP置换表和IP-1逆置换表585042342618102605244362820124625446383022146645648403224168574941332517915951433527191136153453729211356355473931231574084816562464323974715552363313864614542262303754513532161293644412522060283534311511

7、9592734242105018582633141949175725输入的第58位作为第1位输入的第50位作为第1位输入的第42位作为第1位输入的第40位作为第1位输入的第8位作为第1位输入的第42位作为第1位IP与IP-1互逆M=(m1,m2,…..)1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556123456789101112131415161