【正文】 密鑰加密標(biāo)準(zhǔn)。 AES有如下優(yōu)點(diǎn)： ? 可變的密鑰長度 ? 混合的運(yùn)算 ? 數(shù)據(jù)相關(guān)的圈數(shù) ? 密鑰相關(guān)的圈數(shù) ? 密鑰相關(guān)的 S盒 ? 長密鑰調(diào)度算法 ? 變量 F ? 可變長明文 /密文塊長度 ? 可變?nèi)?shù) ? 每圈操作作用于全部數(shù)據(jù) ? 這個(gè)加密體系是一種對稱分組加密方法，因?yàn)樾畔⒌膬?nèi)容是以 128位長度的分組為加密單元的。加密密鑰長度有 128，192或 256位多種選擇。 ?AES算法 2022年 3月 13日星期日 ? 序列算法體制是：密鑰反饋算法，產(chǎn)生一個(gè)無窮序列 (這種算法通常稱為序列產(chǎn)生器或密鑰流產(chǎn)生器 )，但是，在實(shí)際應(yīng)用中很難做到產(chǎn)生無窮序列，達(dá)到所謂的完全保密，所以現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用的序列密碼體制都產(chǎn)生偽隨機(jī)密碼序列。 ?RC4序列算法 序列生產(chǎn)器 明文數(shù)據(jù) + 密文 K （密鑰） 偽隨機(jī)序列 加，解密器 2022年 3月 13日星期日 ? RC4是目前使用較多，性能也較好的序列算法，它由 Ron Rivest在 1987年為 RSA公司開發(fā)，是可變密鑰長度的序列密碼，該算法以 OFB方式工作：密鑰序列與明文互相獨(dú)立。它有一個(gè) 8 8的 S盒： S0， S1， ……S 255。所有項(xiàng)都是數(shù)字0到 255的置換，并且這個(gè)置換是一個(gè)可變長度密鑰的函數(shù)。它有兩個(gè)計(jì)數(shù)器： i和 j，初值為 0。要產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)字節(jié)，需要按下列步驟進(jìn)行： ? i=(i+1)mod256 ? j=(j+Si)mod256 ? 交換 Si和 Sj ? t=(Si+Sj)mod256 ? K=St ? 字節(jié) K與明文異或產(chǎn)生密文，或者與密文異或產(chǎn)生明文。RC4的加密速度很快，大約是 DES的 10倍。 2022年 3月 13日星期日 ? RC5是對稱加密算法，由 RSA公司的首席科學(xué)家 Rivest于 1994年設(shè)計(jì)， 1995年正式公開的一個(gè)很實(shí)用的加密算法。它主要通過數(shù)據(jù)循環(huán)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的擴(kuò)散和混淆。每次循環(huán)的次數(shù)都依賴于輸入數(shù)據(jù)，事先不可預(yù)測。 ? RC5實(shí)際上是由三個(gè)參數(shù)決定的一組加密算法，即分組長度 W，密鑰長度 b和輪數(shù) r，見下表 : ?RC5算法 參數(shù) 定義 允許值 w 字的 bit數(shù)大小。 RC5加密的基本單位為 2個(gè)字塊 16,32,64 r 輪數(shù) 0,1, …,255 b 密鑰字節(jié)的長度（ 8bit bytes) 0,1, …,255 2022年 3月 13日星期日 ? RC5算法的特點(diǎn) 是： ? 適用于軟件或者硬件實(shí)現(xiàn)； ? 運(yùn)算速度快； ? 能適應(yīng)于不同字長的程序； ? 加密的輪數(shù)可變； ? 密鑰長度是可變的； ? RC5形式簡單，易于實(shí)現(xiàn)，加密強(qiáng)度可調(diào)節(jié)； ? 對記憶度要求不高； ? 高保密性； ? 對數(shù)據(jù)實(shí)行 bit循環(huán)移位（增強(qiáng)抗攻擊能力）； 2022年 3月 13日星期日 ? 1985年， N. Koblitz和 V. Miller分別獨(dú)立提出了橢圓曲線密碼體制，其依據(jù)就是定義在橢圓曲線點(diǎn)群上的離散對數(shù)難題。 ? Koyama等在 Crypto9 Demytko在 Eurocrypt93中分別提出了新的基于橢圓曲線的單項(xiàng)限門函數(shù)，生成了類似于 RSA的公鑰密碼算法。橢圓曲線密碼體制和 RSA體制比較起來，所需要的密鑰量小，安全程度高，比如 RSA密碼體制需要 1024bit的密鑰才能達(dá)到的安全程度，利用橢圓曲線只需要 160比特位的密鑰就能夠保證同樣的安全，密鑰長度的減少同時(shí)帶來了計(jì)算速度的提高。 ?橢圓曲線算法 2022年 3月 13日星期日 ? 1973年 ,美國國家標(biāo)準(zhǔn)局 NBS在認(rèn)識(shí)到建立數(shù)據(jù)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)既明顯又急迫需要的情況下 ,開始征集聯(lián)邦數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)的方案。 ? 1975年 3月 17日 ,NBS公布了 IBM 公司提供的密碼算法 ,以標(biāo)準(zhǔn)建議的形式在全國范圍內(nèi)征求意見。 ? 1977 年 7月 15日 , NBS宣布接受這個(gè)建議 ,作為聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn) 46號(hào) ,即 DES正式頒布 ,供商業(yè)界和非國防性政府部門使用。 ? DES成為世界范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 20多年。 四、 EDS對稱加密標(biāo)準(zhǔn) 2022年 3月 13日星期日 ? 1977年 Diffie和 Hellman提出了制造一個(gè)每秒能測試 106個(gè)密鑰的大規(guī)模芯片，這種芯片的機(jī)器大約一天就可以搜索DES算法的整個(gè)密鑰空間。 ? 1993年 搜索機(jī)器的設(shè)計(jì)方案，此芯片每秒測試 5 107個(gè)密鑰。 ? DES的 56位短密鑰面臨的另外一個(gè)嚴(yán)峻而現(xiàn)實(shí)的問題是：國際互聯(lián)網(wǎng) Inter的超級(jí)計(jì)算能力。 1997年 1月 28日，美國的 RSA數(shù)據(jù)安全公司在互聯(lián)網(wǎng)上開展了一項(xiàng)名為“密鑰挑戰(zhàn)”的競賽，懸賞一萬美元，破解一段用 56位密鑰加密的 DES密文。 ? 1997年 6月 17日晚上 10點(diǎn) 39分，美國鹽湖城 Iz公司的職員 Michael Sanders用了 96天時(shí)間成功地找到了密鑰，得到了明文。 ? 一年之后 ， 在第二屆賽事上 ， 這一記錄 41天 ； 1998年 7月 ， “ 第 22屆 DES挑戰(zhàn)賽 （ DES Challenge II2） ” 把破解DES的時(shí)間縮短到了只需 56個(gè)小時(shí)； “ 第三屆 DES挑戰(zhàn)賽 （ DES Challenge III） ” 把破解 DES的時(shí)間縮短到了只需 。 2022年 3月 13日星期日 個(gè)人攻擊 小組攻擊 院 、 校網(wǎng)絡(luò)攻擊 大公司 軍事情報(bào)機(jī)構(gòu) 40（ bits） 數(shù)周 數(shù)日 數(shù)小時(shí) 數(shù)毫秒 數(shù)微秒 56 數(shù)百年 數(shù)十年 數(shù)年 數(shù)小時(shí) 數(shù)秒鐘 64 數(shù)千年 數(shù)百年 數(shù)十年 數(shù)日 數(shù)分鐘 80 不可能 不可能 不可能 數(shù)百年 數(shù)百年 128 不可能 不可能 不可能 不可能 數(shù)千年 2022年 3月 13日星期日 上表中攻擊者配有如下計(jì)算機(jī)資源的攻擊能力 攻擊者類型 所配有的計(jì)算機(jī)資源 每秒處理的密鑰數(shù) 個(gè)人攻擊 1臺(tái)高性能桌式計(jì)算機(jī)及其軟件 217224 小組攻擊 16臺(tái)高性能桌式計(jì)算機(jī)及其軟件 221224 院 、 校網(wǎng)絡(luò)攻擊 256臺(tái)高性能桌式計(jì)算機(jī)及其軟件 225228 大公司 配有價(jià)值 1百萬美元的硬件 243 軍事情報(bào)機(jī)構(gòu) 配有價(jià)值 1百萬美元的硬件及先進(jìn)的攻擊技術(shù) 255 2022年 3月 13日星期日 DES由以下四個(gè)部分組成。 1. 初始置換函數(shù) E 明文分組操作 : 64位明文分組 X經(jīng)過一個(gè)初始置換函數(shù) IP,產(chǎn)生 64位的輸出 Xo, 再將分組 Xo分成左半部分 Lo和右半部分 Ro, 即 : Xo=IP(x)=LoRo ? 置換表如 下 表所示。此表順序?yàn)閺纳系较?, 從左至右。如初始置換把明文的第 58位換至第 1位 , 把第 50位換至第二位 , 以此類推。 ?DES算法的描述 2022年 3月 13日星期日 初始置換 IP 58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7 2022年 3月 13日星期日 2022年 3月 13日星期日 Kj 2022年 3月 13日星期日 DES加密算法的密鑰長度為 56位 ,但一般表示為 64位 ,其中 ,每個(gè)第 8位用于奇偶校驗(yàn)。在 DES加密算法中 ,將用戶提供的64位初始密鑰經(jīng)過一系列的處理 得到 K1, K2,?,K16, 分別作為 116輪運(yùn)算的 16個(gè)子密鑰。首先 ,將 64位密鑰去掉 8個(gè)校驗(yàn)位 ,用密鑰置換 PC1置換剩下的 56位密鑰 。再將 56位分成前28位 Co和后 28位 Do兩部分 ,即 PC1(K)=CoDo。 密鑰置換 PC1如下表所示。 2022年 3月 13日