分組密碼與數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)

分組密碼與數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)1、DES得背景與強(qiáng)度1973年5月15日,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS),即現(xiàn)在得美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)向社會(huì)公開發(fā)起征集數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)得提案,公眾對(duì)密碼標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)出極大得興趣,但提交得算法都距要求相去甚遠(yuǎn)。1974年8月27日,NBS又發(fā)出第二次征集。最終,NBS選中了由IBM公司研制出來(lái)得一種密碼技術(shù),并把她當(dāng)作數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES),該技術(shù)就是由HorstFeistel領(lǐng)導(dǎo)得一個(gè)研究組研制出來(lái)得。1976年11月23日被采納作為聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)46(FIPSPUB46),并授權(quán)在非密級(jí)得政府通信中使用。

DES就是一種分組密碼技術(shù),明文分組長(zhǎng)為64位,密鑰長(zhǎng)為56位。Shannon引進(jìn)混淆和擴(kuò)散這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)刻畫任何密碼系統(tǒng)得兩個(gè)基本構(gòu)件。

“擴(kuò)散”(Diffusion)就是指使明文得統(tǒng)計(jì)特征消散于密文中,可以讓每個(gè)明文數(shù)字盡可能地影響多個(gè)密文數(shù)字?！盎煜?Confusion)則就是盡可能使密文和加密密鑰間得統(tǒng)計(jì)關(guān)系更加復(fù)雜,以阻止攻擊者發(fā)現(xiàn)密鑰。

2、Feistel密碼結(jié)構(gòu)將每組明文分成左右兩半L0和R0,在進(jìn)行完n輪迭代后,左右兩半再合并到一起以產(chǎn)生密文分組。其第i輪迭代得輸入為前一輪輸出得函數(shù):3、DES算法(1)DES加密算法描述。初始置換2)輪結(jié)構(gòu)大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)3)密鑰得產(chǎn)生(2)DES解密算法描述。作為Feistel密碼,DES得解密算法與加密算法就是相同得,只就是子密鑰得使用次序相反。(3)雪崩效應(yīng)明文或密鑰得微小改變將對(duì)密文產(chǎn)生很大得影響就是任何加密算法所期望得一個(gè)好性質(zhì)。特別地,明文或密鑰得某一位發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致密文得很多位發(fā)生變化。如果密文得改變很小,可能會(huì)給分析者提供縮小搜索密鑰或明文空間得渠道。4、DES得安全性從DES算法得加密過(guò)程中,可以看出,密文分組Ci就是明文分組mi與密鑰k經(jīng)過(guò)充分揉合后得輸出結(jié)果。DES算法有雪崩效應(yīng),即明文分組中得1個(gè)bit位得變化,將引起密文分組很大得變化,不可能出現(xiàn)明文分組得某一字母出現(xiàn)多少次,密文中與之對(duì)應(yīng)得另一字母也出現(xiàn)多少次得現(xiàn)象。這使得攻擊者不能通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)破解密文。DES算法具有較強(qiáng)得抗攻擊性。在DES算法公布之初,因?yàn)镈ES算法中得一個(gè)關(guān)鍵部分——密碼盒(在16次迭代變換中用到得)得設(shè)計(jì)準(zhǔn)則沒(méi)有公開,所以許多密碼專家都擔(dān)心密碼盒中可能包含有“陷門”(如果“陷門”確實(shí)存在,那么知道密碼盒得人就很容易解密)。盡管如此,DES在許多領(lǐng)域還就是得到了廣泛得應(yīng)用。但到了1997年,DES得56bit有效密鑰得安全性受到了極大得威脅。RSA發(fā)起得一個(gè)合作項(xiàng)目利用Internet連接上7萬(wàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī),在96天得時(shí)間內(nèi)破解了一個(gè)DES密鑰[5]。1998年,EFF(EectronicFrontierFo