密码学-DES密码(二).ppt

《密码学-DES密码(二).ppt》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、第二章分组密码分组密码概述分组密码是将明文消息序列m1，m2，…，m1k,…分成等长的消息组(m1，m2，…，mn)，(mn+1，mn+2，…，m2n),…在密钥控制下，按固定的算法Ek一组一组进行加密。加密后输出等长密文组（y1，…，ym),(ym+1，…，y2m),…第二章分组密码加密算法密钥k明文(x1，x2，…，xn)密文(y1，y2，…，yn)加密一组明文的过程第二章分组密码分组密码设计原则一般设计原则混乱扩散实现的设计原则软件硬件第二章分组密码分组密码的结构;分组密码原则“复杂”——难于分解“

2、简单”——易于实现选代密码：X=Y(0)FFF密钥KY(2)Y(r-1)Y(1)Y(r)…Z(2)Z(1)Z(r)第二章分组密码分组密码两种类型的总体结构：Feistal网络：只改变输入分组的一半SP网络:改变整个数据分组典型的分组密码算法——DES数据加密标准DES（DataEncryptionStandard)DES密码体制最有名的密码算法第一个被公开的现代密码由IBM于1971年至1972年研制成功分组长度：64比特密钥长度：56比特第二章分组密码DES是一个对称算法：加密和解密用的是同一算法。目前

3、DES已被视为不安全，普遍使用的是变种tripleDES，即对64比特分组加密三次，每次用不同的密钥，密钥长度总共168比特。第二章分组密码第二章分组密码比较著名的对称加密算法算法注释Blowfish块加密；布鲁斯·施奈尔（BruceSchneier）提出DES块加密；70年代提出IDEA块加密（被认为是现有最好的算法）RC2RC4RC5RC6块加密；RSA公司提出流加密块加密块加密TripleDES使用三个密钥的加密、解密、加密序列2.DES算法描述1)DES算法规定DES密钥长度规定为64位，但实际只

4、使用56位，其余的八位用作奇偶校验位。具体地说，在64位密钥中8的倍数位是校验位，即第8，16，24，32，40，48，56和64位是校验位，剩下的56位则作为真正的密钥。第二章分组密码DES是一个分组密码。它的入口参数有三个，分别是Key、Data和Mode。其中Key为64位，是DES算法的工作密钥；Data为64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，分加密或解密两种。第二章分组密码在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对明文数据进行DES加密，然后以密文形式

5、在公共通信网(如电话网)中传输到通信网络的终点，密文数据到达目的地后，用同样的Key对密文数据进行解密，便恢复了明文数据。第二章分组密码2) DES加密过程DES算法加密的过程大致可以分为三部分：初始置换、16次迭代过程和逆置换，其中在16次迭代过程中还必须从密钥中提取子密钥，将32位的右半部分扩展为48位。具体算法过程如下所示。第二章分组密码第二章分组密码DES加密过程初始置换××××××××××××××××密钥（1）密钥（2）密钥（3）密钥（16）64位明文逆初始置换第二章分组密码DES算法加密过程:

6、初始置换：密钥置换：密钥64位5648扩展置换：Ri从3248S盒代替：4832P盒置换：末置换：第二章分组密码第二章分组密码(1)初始置换：在表2-3中的IP的置换中将明文的第58位移到第一位，将第50位移到第二位，将第42位移到第三位……依次类推。而在表2-3中的IP的逆置换中，将第一位拉回到第58位，第二位拉回到第50位，第三位拉回到第42位，考察其他的位，也可以得到同IP初始置换相对应的位。所以，称IP是IP的逆置换。因而，DES算法既可以用于加密，又可以用于解密。表2-2初始置换IP第二章分组密

7、码表2-3逆初始置换IP-1第二章分组密码(2)迭代过程T。在DES算法中，一共要作16次迭代过程，顺序记为Ti设第i次迭代T的输入为，其中、R分别是左半部分32位和右半部分32位，则第i次迭代的输出为Li=Ri-1Ri=Li-1+f(Ri-1,Ki)第i次迭代的输出作为第i+1次迭代的输入，进行下一次迭代。第二章分组密码Ri-1压缩置换扩展置换S-盒代替Li-1Li密钥密钥移位移位P-盒转换Ri第三章分组密码ff是将一个32位的符号串转换为另一个32位的符号串的运算函数，其流程如图2-4所示。功能的第一

8、步是将32位的输入转换为48位，并与迭代密钥按位异或，再把得到的48位分为八组，每组六位，分别通过S1，S2，…，S8输出，每组只输出四位，组合成32位，这32位最后通过置换输出。在计算时，需要计算出。第三章分组密码图2-4f(Ri-1,ki)的计算过程第三章分组密码第三章分组密码图9-4中扩增排列的选位表描述了如何将32位转换为48位的方法，总共八行六列。如果，则E(Ri-1)=r32r1r2r3…r32r1，如表2-5所示