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1、第八讲加密技术（二）2本讲知识点介绍分组密码学的概念及设计思想DES算法描述对称密码的工作模式RSA算法3教学目标掌握DES算法、RSA算法的基本原理4分组密码概述b1b2b3b4……….划分成长度为n的分组，一个分组表示为：mi=（bj,bj+1,……bj+n-1），各个分组在密钥的作用下，变换为等长的数字输出序列ci=（xj,xj+1,xj+2,……xj+n-1）。5分组密码与流密码与流密码不同，在于输出的每一个位不是只与数字输入的明文数字有关，而是与一组长为n的明文数字有关。明文信息有良好的扩散性。加密速度慢，错误传播与扩散。6分组密码概述设计分组密码算法时，需要考虑以下
2、几个要素（1）分组长度n要足够大（2）密钥空间足够大。（3）算法要足够复杂。（4）加密和解密运算简单，易于实现，差错传播尽可能小。7分组密码的基本设计思想—Feistel网络1、扩散和混乱扩散和混乱是由Shannon提出的设计密码系统的两个基本方法，目的是抵抗攻击者对密码的统计分析。扩散就是指将明文的统计特性散布到密文中去。通过置换算法，并将一个复杂函数作用域这一置换可以获得扩散效果。混乱就是使密文和密钥之间的统计关系变得尽可能复杂。使用复杂的代换算法可以得到混乱的效果82、Feistel网络结构及特点（1）将明文分组分为左右两个部分：L0，R0，数据的这两部分通过n轮（rou
3、nd）处理后，再结合起来生成密文分组；（2）第i轮处理其上一轮产生的Li-1和Ri-1和K产生的子密钥Ki作为输入。一般说来，子密钥Ki与K不同，相互之间也不同，它是用子密钥生成算法从密钥生成的；（3）每一轮的处理的结构都相同，置换在数据的左半部分进行，其方法是先对数据的右半部分应用处理函数F，然后对函数输出结果和数据的左半部分取异或（XOR）；9（4）处理函数F对每轮处理都有相同的通用结构，但由循环子密钥Ki来区分；（5）在置换之后，执行由数据两部分互换构成的交换；（6）解密过程与加密过程基本相同。规则如下：用密文作为算法的输入，但以相反顺序使用子密钥Ki；（7）加密和解密不
4、需要用两种不同的方法。10分组密码 的基本设 计思想—Feistel网络11DES算法1、算法描述12DES算法一轮的运算13DES算法S-盒置换将48-bit输入转为32-bit的输出48-bit组被分成8个6-bit组，每一个6-bit组作为一个S盒的输入，输出为一个4-bit组每个S-盒是一个4行16列的表6-bit数的首、末两位数决定输出项所在的行；中间的四位决定输出项所在的列14DES算法假设第6个S-盒的输入为110101，则输出为第3行第10列的项（行或列的记数从0开始），即输出为4-bit组0001。12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,
5、7,5,11,10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13,S6:15DES算法扩展置换和P-置换16DES算法初始置换IP例子：2631485741357286设：x=10110010则：（x）=00111001请计算17DES算法DES中初始置换和末置换18DES算法----密钥产生初始密钥置换选择PC-1123456789101112131415161718192021222324252627
6、2829303132333435353738394041424344454647484950515253545556575859606162636419DES算法----密钥产生置换选择PC-2左移次数规定20DES算法三重DESDES一个致命的缺陷就是密钥长度短，并且对于当前的计算能力，56位的密钥长度已经抗不住穷举攻击DES又不支持变长密钥。但算法可以一次使用多个密钥，从而等同于更长的密钥。三重DES算法表示为：C=EK3（DK2（EK1（M）））通常取K3=K1，则上式变为：C=EK1（DK2（EK1（M）））这样对于三重DES的穷举攻击需要2112次，而不是DES的26
7、4次了。21其它的对称加密算法AESIDEARC2/RC4/RC522对称密码的工作模式1、电子密码本模ECB23对称密码的工作模式2、密码分组链模式CBC24对称密码的工作模式3、密码反馈模式CFB25对称密码的工作模式（4）输出反馈模式OFB26对称密码的工作模式（5）计数模式CTR27非对称密码体制RSADiffie-Helman算法28RSA1．RSA算法描述：公开密钥n：两素数p和q的乘积（p和q必须保密）e：与（p-1）（q-1）互素私人密钥d：e-1（（mod（p-1）（q-1
