分組密碼與數(shù)據(jù)加密標準

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

DES就是一種分組密碼技術(shù),明文分組長為64位,密鑰長為56位。Shannon引進混淆和擴散這兩個術(shù)語來刻畫任何密碼系統(tǒng)得兩個基本構(gòu)件。

“擴散”(Diffusion)就是指使明文得統(tǒng)計特征消散于密文中,可以讓每個明文數(shù)字盡可能地影響多個密文數(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)大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點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密文產(chǎn)生很大得影響就是任何加密算法所期望得一個好性質(zhì)。特別地,明文或密鑰得某一位發(fā)生變化會導(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統(tǒng)計分析來破解密文。DES算法具有較強得抗攻擊性。在DES算法公布之初,因為DES算法中得一個關(guān)鍵部分——密碼盒(在16次迭代變換中用到得)得設(shè)計準則沒有公開,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)起得一個合作項目利用Internet連接上7萬多臺計算機,在96天得時間內(nèi)破解了一個DES密鑰[5]。1998年,EFF(EectronicFrontierFo