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1、厂!双∀#∃%∃&∃∋()∃∗!∀∗%%∃+,∗软件开发与设计%∃算法原理及实现,管莹敬茂华,−东北大学秦皇岛分校计算机工程系秦皇岛./−012,。摘要3%∃算法是一种通用的计算机加密算法主要用于民用加密本文深入地剖析了%∃算法的原理及运算,,。过程并给出了该算法4语言实现的代码解析最后简要说明了其安全性关键词3%∃5加密5原理5密钥7:79(;7<:=+;7:?≅%∃!6(89>(>7,4Α∀∗Β9:Χ刀∗,)<Δ6;班,−ΕΔ>ΦΓ?78∃:Χ9:7789:Χ%7Φ<8?>7:?Δ≅∗Δ8?67<Η?
2、7>ΑΓ;Ι78Η9?ϑΔΗ?ΦΔΦΓ<87:7?Δ:Δ89?6>,9?ΝΓΗ7ΔΗ:ΔΓ7:7Δ:Η<Φ78Π7Η∀ΛΗ?8<Ε%∃Μ6;卿Φ9∀;ΧΜ=>9;ϑ9ΦΦ;<8叮Φ?9!69Φ<:<;ϑ<:=#7Η7<8Ε6Δ≅?67Φ89:79Φ;7<:=?679>Φ;7>7:?Δ≅%∃∀;ΧΔ89?6>,<:=<:<;ϑΠ7Η9?’ΝΦ8ΔΧ8<;;Η789Φ?Δ≅4Ο∀?;<Η?,9?Φ87Η7:?Η?67Η77Γ89?ϑΔ≅%∃∀+即8
3、9?6>ΟΘΡΔ8=Η3%∃57:78ϑ(?9Δ:5:79(;73Η77Γ89?ϑ7ϑ(89Μ+(、子密钥、、‘。引言肠及获取密码函数末置换函数少。随着计算机网络的飞速发展,产生了大量的电子数据。%∃的分组长度为/2位−比特1初始置换函数+(接受。,一。这些电子数据在网络的传输过程中受到了很多威胁现代密长度为/2位的明文输人末置换函数+(Μ输出/2位的密文,、。在子密钥的获取过程中通过密钥置换(4一Μ获取从Θ;到码学的应用保证了电子数据的保密性完整性和真实性,未作任何处理的消息称为明文,用某种方法伪装消息以ΘΜ/共Μ/个
4、子密钥这Μ/个子密钥分别顺序应用于密码函数。。隐藏其内容的过程称为加密,加密后的消息称为密文。将密的Μ/次完全相同的迭代运算中如图Μ所示文转换为明文的过程称为解密。密码算法也称密码函数,是用。,于加密和解密的数学函数如果算法本身是保密的这种算法称为受限算法。受限算法不可能进行质量控制或标准化。现代密码学利用密钥解决了加密算法的受限性。基于密钥的算法的安全性在于其密钥的安全性,其算法。3本身是公开的基于密钥的算法通常有两类对称算法和公。。开密钥算法对称算法又称为传统密码算法对称算法的对称性体现在加密密钥能够从解密密钥推算出来,
5、反之亦然。在大多数对称算法中,加解密的密钥是相同的。可见,对称密钥算法的加解密密钥都是保密的。而公开密钥算法的加密密钥是公开的,解密密要是保密的。3。对称密钥算法又分为两种分组密码和流密码分组密码将明文分割为若干个定长的数据块−称为一个分组1,每次对一个分组进行处理5流密码又称序列密码,依次对输人每。个元素进行处理图Μ%∃加密过程%,∃算法是一种最通用的对称密钥算法属于分组密码%∃的解密算法与加密算法完全相同,只需要将密钥的。。算法%∃主要用于民用敏感信息的加密该算法是+Σ)公。应用次序与加密时相反应用即可即解密过程
6、是初始置换函ΜΤ,司于ΥΝ年研究成功并公开发表的于ΜΤΥ年Υ月巧日得,数+(接受长度为/2比特的密文输人将Μ/个子密钥按照,到美国国家标准局的正式许可作为联邦信息处理标准2/,ΘΜ/到Θ+的顺序应用与函数的Μ/轮迭代运算中然后将,。号供商业界和非国防性政府部门使用Μ。迭代的结果经由末置换函数+(Ξ得到/2位的明文输出ς%∃算法剖析ςΟς%∃算法运算过程ΟΜ%∃ς算法加解密过程,%∃主要采用置换和移位运算来实现加解密接下来深,3%∃Η算法的加密由四部分完成分别为初始置换函数。人剖析%∃每个部分运算的实现过程3本文收稿
7、日期ς.Ω年8Δ月ς/日−;1初始置换函数+(电脑编程技巧与维护Ψ。一。/2位的明文分组首先经过一个初始置换函数+(进行置换的2Ω位子密钥压缩置换(4ς如表2所示,Ψ,换运算产生一个/2位的输出Δ该输出被分成两个分别为表Ζ每轮移动的位数,ΟΖς位的左半部分∋.和右半部分#.用于函数的Μ/轮迭代轮数六!勺‘马,自潇、介乙‘Α勺,、乙矛乃‘Μ.ΜΩΜΜςΜΖΜ2ΜΝΜ/。位数运算的首次迭代的初始输人ςςςςςς二初始置换函数+(实际上就是一张ΩΨΩ−Ω行Ω列1的迭代表∀压缩置换#∃一%,。表如表Μ所示明文分组中的/2位按照表
8、中的规定重新进行排序,其排列顺序为从左到右,从上到下。按表Μ所示,,明文中的第ΝΩ位被放置在Ψ.的第Μ位第Ν.位防止在第ς位,依次类推。表Μ初始置换函数+(气&∋&(∀%)∀∗%+−∋−(%,+(&%∀∀)+−%∋%(−%∀+%&.∀()∋)(气乙今‘−山<自−了咔,‘月自八六目,人,工,
