無線網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)xxxx-第二講-全文預(yù)覽
【正文】 FF 0000000 FEFE FEFE FEFE FEFE FFFFFFF FFFFFFF Page ? 93 三重 DES（ 3DES ） 三重 DES加密，密鑰長度為 168比特 , k=k1k2k3 DES DES1 DES m c k1 k2 k1 DES1 DES DES1 m c k1 k2 k1 雙密鑰三重 DES加密，密鑰長度為 112比特 , k=k1k2 DES DES1 DES m c k1 k2 k3 DES1 DES DES1 m c k3 k2 k1 Page ? 94 AES算法 ?有著 30年歷史的 DES算法顯然應(yīng)該退休了 –理論上存在破解它的攻擊方法 –已經(jīng)表明可以用密鑰窮舉方法破解 ?1997年， NIST開始征求新的加密標(biāo)準(zhǔn)算法 ——AES ?1998年，第一輪通過 15個(gè)候選算法 ?1999年，第二輪通過 5個(gè)候選算法 ?2023年，選擇 Rijndael算法作為 AES ?2023年， AES標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布 Page ? 95 最后的 5個(gè)候選算法 算法 遞交者 MARS IBM RC6TM RSA Laboratories Rijndael Joan Daemen, Vincent Rijmen Serpent Ross Anderson, Eli Biham, Lars Knudsen Twofish Bruce Schneier, John Kelsey, Doug Whiting, David Wagner, Chris Hall,Niels Ferguson Page ? 96 AES算法 Rijndael ?比利時(shí)的 RijmenDaemen設(shè)計(jì) ?密鑰長度： 128/192/256 bit ?明文長度： 128 bit ?采用了置換組合結(jié)構(gòu) – 將處理的數(shù)據(jù)堪稱一個(gè) 4*4的字節(jié)矩陣 – 每輪所有的數(shù)據(jù)都參與運(yùn)算 ?主要特性： – 可以抵御已知的攻擊 – 在各種 CPU上執(zhí)行速度快且代碼緊湊 – 設(shè)計(jì)簡單 Page ? 97 AES要求 ?對稱密鑰分組加密算法 ?分組長度為 128位，密鑰長度為 128/192/256位 ?安全性不低于 3DES，運(yùn)算速度要比 3DES快 ?在未來的 2030年內(nèi)不會被淘汰 ?要公開所有的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié) ?提供 C和 JAVA的實(shí)現(xiàn)代碼 ?公開和免費(fèi)許可：公開定義、公開評估、公正公開的選擇 Page ? 98 AES算法加密 Page ? 99 工作模式 ?分組加密只處理固定長度的明文 –DES處理的明文長度為 64位 –在現(xiàn)實(shí)中我們需要處理任意長度的明文 ?5種推薦模式 –用于分組加密 –用于流加密 Page ? 100 ECB模式 (Electronic Codebook Book ) Page ? 101 ECB模式 (Electronic Codebook Book ) ?報(bào)文被順序分割分成 b位長度分組 – 每個(gè)明文都有密文唯一對應(yīng)，像密碼本一樣，名字的來由。 Page ? 92 DES弱密鑰 弱密鑰：每輪密鑰都是一樣。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 輪數(shù) 左移 Page ? 87 子密鑰生成 14 17 11 24 1 5 3 28 15 6 21 10 23 19 12 4 26 8 16 7 27 20 13 2 41 52 31 37 47 55 30 40 51 45 33 48 44 49 39 56 34 53 46 42 50 36 29 32 PC2置換（壓縮置換） 從 56bits中選擇 48bits PC1 C0 D0 LS1 LS1 C1 LS2 LS2 LS16 LS16 K1 初始密鑰 K 28bit 28bit K2 K16 56bit 固定置換 循環(huán)左移 D1 壓縮置換 (PC2) 壓縮置換 (PC2) 壓縮置換 (PC2) C2 D2 C16 D16 48bits 48bits 48bits 64 bits Page ? 88 末置換（ IP1） 初始置換的逆置換 40 8 48 16 56 24 64 32 39 7 47 15 55 23 63 31 38 6 46 14 54 22 62 30 37 5 45 13 53 21 61 29 36 4 44 12 52 20 60 28 35 3 43 11 51 19 59 27 34 2 42 10 50 18 58 26 33 1 41 9 49 17 57 25 M=m1m2,…… m62,m63,m64 M’=m40m8,…… m17,m57,m25 IP1 (M) Page ? 89 DES解密過程 DES解密過程與加密過程完全相似，只不過將16次迭代的子密鑰順序倒過來，即 m = DES1(c) = IP1 ? T1?T2?.....T15 ? T16 ? IP(c) 可以證明， DES1 (DES (m) )=m Page ? 90 雪崩效應(yīng) (Avalanche Effect) ?雪崩效應(yīng)：指明文或密鑰的少量變化會引起密文的很大變化 。 Page ? 79 初始置換（ IP） 初始置換（ Initial Permutation, 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 M=m1m2,……m 62m63,m64 M’=m58m50,……m 23m15,m7 IP(M) Page ? 80 單輪 DES 密鑰 Ki 密鑰 Ki1 P盒置換 S盒代替 壓縮置換 E盒置換 移位 移位 32 bits 32 bits Ki (48bits) 48 32 Li＝ Ri1 Ri=Li1 f (Ri1 ,Ki ) f 32 bits 32 bits Li1 Ri1 56 bits 28 28 48 32 32 Page ? 81 擴(kuò)展置換（ E盒置換） 將 Ri從 32位擴(kuò)展到 48位 目的：輸入的一位影響下一步的兩個(gè)替換，使得輸出對輸入的依賴性傳播得更快，密文的每一位都依賴于明文的每一位。規(guī)則為 – Li = Ri1 – Ri = Li⊕ F(Ri1,Ki) （ i=1,2,3…16 ） ? 第三步：末尾置換 (IP1) – 對 L16R16利用 IP1作逆置換，就得到了密文 y。 ?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(biāo)準(zhǔn)局 1973年開始研究除國防部外的其它部門的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，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， 1977年最終選定 DES。 –增加明文與密文之間的相關(guān)性： ?一個(gè)好算法設(shè)計(jì)是：改變輸入的 1位，輸出的一半為數(shù)會發(fā)生改變（雪崩效應(yīng)）。（ 一次一密 ） –無法破解！ –缺點(diǎn)？？ Page ? 55 維吉尼亞密碼的機(jī)械實(shí)現(xiàn) ?密碼盤 Page ? 56 Enigma Page ? 57 Page ? 58 ?屬 Vigenere的實(shí)現(xiàn) – 每個(gè)輪子是一個(gè)單代替表 – 多個(gè)輪子組合為多表密碼 – 可視作 Vigenere的一個(gè)實(shí)現(xiàn) Page ? 59 ThreeRotor Machine With Wiring Represented by Numbered Contacts Page ? 60 Page ? 61 Page ? 62 ENIGMA Page ? 63 乘積密碼（ product cipher） ?由于語言的統(tǒng)計(jì)特性使得使用替換或置換進(jìn)行加密并不安全 ?可以交替的使用多種加密方式 : –兩種替換得到更復(fù)雜的替換結(jié)果 –兩種置換得到更復(fù)雜的置換結(jié)果 –替換后再進(jìn)行置換得到的結(jié)果相對更復(fù)雜！ ?這種思想是從經(jīng)典密碼到現(xiàn)代密碼體制的橋梁！ Page ? 64 第 1 輪 第 2 輪 第 3 輪 第 4 輪 第 5 輪 第 6 輪 第 7 輪 第 8 輪 第 9 輪 第 16輪 Page ? 65 第 24輪 第 48輪
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1