網(wǎng)絡(luò)安全第3-4講(21-23)-文庫吧在線文庫
【正文】 解密過程 基本類似，用一個(gè)解密函數(shù)和解密密鑰對(duì)密文進(jìn)行變換，成為明文，即 m=D（ c， kd），所以有 m=D（ E（ m， ke）， kd）。 置換只不過是一個(gè)簡(jiǎn)單的換位 。 設(shè)其順序號(hào)為： 0, 1, …, q1， 可以將 Γ映射為一個(gè)整數(shù)集 Zq={0, 1, 2, …, q1}， 在加密時(shí)常將明文信息劃分為長(zhǎng)為 L的信息單元 ， 稱為明文組 ， 以 m表示 ， 如 m=(m0, m1, … , mL), mi∈ Zq。按 Ek(i)=ik1+k0≡j mod q k1, k0∈ Zq， 其中， (k1, q)=1, 以［ k1, k0］表示密鑰。 算法計(jì)算流程是對(duì)明文消息按一定長(zhǎng)度進(jìn)行分組劃分，利用密鑰 k通過有限狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生偽隨機(jī)序列，使用該序列作為加密分組明文消息的系列密鑰，對(duì)各分組用系列不同的密鑰逐比特進(jìn)行加密得到密文序列。密鑰流生成器用來生成作為密鑰的偽隨機(jī)序列，在加密過程中用作密鑰流。 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 分組密碼 分組密碼加密是在密鑰的控制之下 ， 將定長(zhǎng)的明文塊轉(zhuǎn)換成等長(zhǎng)密文的技術(shù) 。在每個(gè)循環(huán)中，可以通過使用特殊的函數(shù)從初始密鑰派生出的子密鑰來進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q。 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） DES是一個(gè) 分組加密算法 ，以 64位 為分組對(duì)數(shù)據(jù)加密。 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） 2）初始置換 IP 輸入（ 64位） 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 輸出（ 64位） L0（ 32位） R0（ 32位） 初始置換是在第一輪迭代前執(zhí)行，對(duì)輸入 64位分組實(shí)現(xiàn)如圖所示變換。 壓縮置換 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） 4） F函數(shù)簡(jiǎn)介 F函數(shù)是完成數(shù)據(jù)加密的具體操作過程，它由數(shù)據(jù)擴(kuò)展、與子密鑰的異或運(yùn)算、 S盒代替、 P盒置換組成，輸入由 32位數(shù)據(jù)和48位的子密鑰組成，下面分別介紹這幾種運(yùn)算。例如，將第 29位移動(dòng)到第 5位處，而把第 5位移動(dòng)到第 13位處，以次類推。 嚴(yán)格地說 ， 就是當(dāng)任何單個(gè)輸入比特位 i發(fā)生變換時(shí) ， 一個(gè) S盒的第 j比特輸出位發(fā)生變換的概率應(yīng)為 1/2， 且對(duì)任意的 i, j都應(yīng)成立 。 ② S盒設(shè)計(jì) P盒 用 P盒構(gòu)成的 S盒 譯碼器 編碼器 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） 7） DES算法中的關(guān)鍵函數(shù)設(shè)計(jì) S 盒是 DES 的最敏感部分，其原理至今未公開。 ② S盒設(shè)計(jì) 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） 7） DES算法中的關(guān)鍵函數(shù)設(shè)計(jì) Mister和 Adams提出 了很多的 S盒設(shè)計(jì)原則 ， 其中包括要求 S盒滿足 SAC和BIC的原則 ， 以及 S盒的所有列的全部線性組合應(yīng)當(dāng)滿足一類稱為 Bent函數(shù)的高度非線性布爾函數(shù)的原則 。 常用的分組密碼有哪些？簡(jiǎn)述其差別。 (3) 數(shù)學(xué)構(gòu)造：根據(jù)某些數(shù)學(xué)原理來產(chǎn)生 S盒。 ?改變 S 盒的 1 位輸入，輸出至少改變 2 位。 本質(zhì)上 ， S盒的作用就是對(duì)輸入向量進(jìn)行處理 ， 使得輸出看起來更具隨機(jī)性 ， 輸入和輸出之間應(yīng)當(dāng)是 非線性 的 ， 很難用線性函數(shù)來逼近 。 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） 6） DES解密 明文雖然經(jīng)過許多輪的代替、置換、 異或和循環(huán)移動(dòng)之后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的密文， 但由于經(jīng)過精心選擇各種操作，因此 加 密和解密可以使用相同的算法 ，惟一不 同的是各輪密鑰使用的次序相反，比如 各輪加密密鑰分別是 K K K …、 K16， 那么，解密密鑰就是 K1 K1 …、 K K2 、 K1。 對(duì)于每一個(gè) Si，由 6位輸入中的 第 1和第 6位組成的二進(jìn)制數(shù)確定 Si的行 ， 中間其余的 4位二進(jìn)制數(shù)用來確定 Si的列 。 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 KK … 、 K16， 分別作為 1～ 16輪運(yùn)算的 16個(gè)子密鑰 。 DES算法是 公開的 ， 其安全性依賴于密鑰的保密程度。 遵義師范學(xué)院 對(duì)稱 密碼體系 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES） 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ Data Encryption Standard， DES）是 IBM公司的 W. Tuchman 和 C. Meyer 在 197172年研制的。加密的主要方法有：電子編碼本（ ECB）、密碼分組鏈接（CBC）、密碼反饋（ CFB）或輸出反饋（ OFB）。同步流密碼要求消息的發(fā)送者和接收者使用同一個(gè)密鑰，并對(duì)消息的相同位置進(jìn)行加解密，即 雙方必須實(shí)現(xiàn)同步才能進(jìn)行正常的加解密 。加密時(shí)，先由主密鑰產(chǎn)生一個(gè)密鑰流序列，該密鑰流序列的每一項(xiàng)和明文字具有相同的比特長(zhǎng)度，稱為一個(gè)密鑰字。
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