【正文】 1 1 x6 1 y7 1 1 1 1 0 0 0 1 x7 1 Fig 6. ByteSubstitution 該變換可以用一個 256字節(jié)的表來實現(xiàn) B0,0 B0,1 B0,2 B0,3 B1,0 B1,1 B1,2 B1,3 B2,0 B2,1 B2,2 B2,3 B3,0 B3,1 B3,2 B3,3 A0,0 A0,1 A0,2 A0,3 A1,0 A1,1 A1,2 A1,3 A2,0 A2,1 A2,2 A2,3 A3,0 A3,1 A3,2 A3,3 取逆 仿射變換 ByteRotation(字節(jié)移位 ) 在 ByteRotation變換中，狀態(tài)陣列的后 3行循環(huán)移位不同的偏移量。 AddRoundKey。 MixColumn。 Nk=密鑰長度（ bits） 247。 ? State的表示：狀態(tài)用以字節(jié)為基本構(gòu)成元素的矩陣陣列來表示，該陣列有 4行，列數(shù)記為 Nb。（ Rijndael 讀成 Rain Doll。因此加密時是 EDE，解密時是 DED。 ? 目前較為嚴重的問題是 DES 的密鑰的長度。 ?為了提高 DES 的安全性 ， 可采用加密分組鏈接的方法 。 ? 使用的密鑰為 64 bit（實際密鑰長度為 56 bit，有 8 bit 用于奇偶校驗 )。 ? 在加密前，先對整個明文進行分組。 ?而 56位長的密鑰的窮舉空間為 256，如果一臺計算機的速度是每一秒種檢測一百萬個密鑰，則它搜索完全部密鑰就需要將近 年的時間。 ? (3)子密鑰 Ki。 f和 Ki將在后面介紹。 DES算法的實現(xiàn)步驟 ? 第一步：變換明文。 ? 發(fā)明人： ? IBM公司 . ? 基礎(chǔ)： ? 1967年美國 Horst Feistel提出的理論； ? 產(chǎn)生： ? 美國國家標準局 1973年開始研究除國防部外的其它部門的計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密標準，于 1973年 5月 15日和1974年 8月 27日先后兩次向公眾發(fā)出了征求加密算法的公告，最終選定 DES。 ? 分組密碼一次變換一組數(shù)據(jù) 。 這就是 分組密碼 。 加密算法 解密算法 明文 密文 原來的明文 （ x0， … ,xn1） （ k0， … ,kn1） 密鑰 k= （ k0， … ,kn1） 密鑰 k= （ x0， … ,xn1） （ y0， … ,yn1） 分組密碼的一般設(shè)計原理 ?設(shè)計目標 ? 在密鑰控制下，從一個足夠大、足夠好的置換子集中簡單迅速地選出一個置換，對當(dāng)前輸入的明文數(shù)字組進行加密變換； ?要求： ? 1 分組長度足夠大，防止窮舉攻擊； ? 2 密鑰空間足夠大，但不能太長，以便于密鑰的管理； ? 3 算法要足夠復(fù)雜，充分實現(xiàn)明文和密鑰的擴散；沒有簡單的關(guān)系可尋 DES對稱加密技術(shù) ? DES(Data Encryption Standard)算法 ? 是一種用 56位密鑰來加密 64位數(shù)據(jù)的方法。 DES算法原理 ? DES算法的工作原理： ? 如 Mode為加密，則用 Key去把數(shù)據(jù) Data進行加密，生成 Data的密碼形式（ 64位）作為 DES的輸出結(jié)果； ? 如 Mode為解密，則用 Key去把密碼形式的數(shù)據(jù)Data解密，還原為 Data的明碼形式（ 64位）作為 DES的輸出結(jié)果。規(guī)則為 ? Li = Ri1 ? Ri = Li1⊕ f(Ri1,Ki) （ i=1,2,3… 16） ? 經(jīng)過第一步變換已經(jīng)得到 L0和 R0的值，其中符號 ⊕ 表示的數(shù)學(xué)運算是異或， f表示一種置換，由 S盒置換構(gòu)成， Ki是一些由密鑰編排函數(shù)產(chǎn)生的比特塊。 ? (2)函數(shù) f。 ? 輸入為 101011的輸出是？？？ S盒 S3盒 10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8 13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1 13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7 1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12 S4盒 7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15 13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9 10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4 3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14 S5盒 2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9 14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 6 4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14 11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3 S盒 S6盒 12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11 10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8 9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6 4 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 13 S7盒 4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1 13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6 1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2 6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12 S8盒 13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7 1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2 7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8 2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11 S盒 ? DES中其它算法都是線性的，而 S盒運算則是非線性的， S盒不易于分析，它提供了更好的安全性；所以 S盒是算法的關(guān)鍵所在； ?提供了密碼算法所必需的混亂作用； ?改變 S盒的一個輸入位至少要引起兩位的輸出改變； 置換函數(shù) P（ Permutaion） ? P置換的目的是：提供雪崩效應(yīng)； ?明文或密鑰的一點小的變動都引起密文的較大變化； 16 07 20 21 29 12 28 17