對(duì)稱密碼體制ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-01 18:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有被攻破的公開聲明，因此要繼續(xù)過度 5年。1998年 1997年人們通過窮舉密鑰破譯了它，（通過網(wǎng)絡(luò)，利用集體的力量，用了大約 100天左右的時(shí)間）。它的主要缺陷就是 密鑰太短 。關(guān)于 DES的另一個(gè)爭論焦點(diǎn)是， DES中 是否存在陷門 。但由于當(dāng)時(shí)還沒有更好的算法來代替它，所以 1998年的情況依然如此， DES仍然繼續(xù)使用。 2022年 10月 ， NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)）宣布將從 15種侯選算法中選出一項(xiàng)新的加密標(biāo)準(zhǔn)。新的標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)代替舊的 DES算法。 Rijndael被選中成為將來的 AES(高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn) AdvancedEncryptionStandard)。 Rijndael這個(gè)名字是從它的兩個(gè)發(fā)明者 Rijmen和 Daemen的名字得來的。從 2022年 開始，美國政府開始使用 DES的 “接班人 ”AES。在其他國家， DES還在廣泛使用。DES是一個(gè)分組加密算法，它以 64位為一個(gè)分組對(duì)數(shù)據(jù)加密。 64位一組的明文從算法的一端輸入， 64位的密文從另一端輸出。由于它是對(duì)稱體制，加密解密使用同一算法 DES算法的原理 :簡單地說，算法只不過是加密的兩個(gè)基本技術(shù) ―混亂 (confusion)和擴(kuò)散 (diffusion)的組合。 實(shí)現(xiàn)混亂和擴(kuò)散的方法是： 代替和換位。 DES的基本原理它基于密鑰作用于明文，運(yùn)算一次為一輪，共進(jìn)行 16輪相同的運(yùn)算，即在明文分組上 16次實(shí)施相同的組合運(yùn)算，最后輸出密文。為什么要進(jìn)行 16輪迭代運(yùn)算？輪數(shù)越多越安全，但代價(jià)與輪數(shù)成正比， 16輪是一個(gè)合適的選擇。 算法流程： 首先，通過一個(gè)初始置換將 64位的明文分組分成左右兩部分，各 32位長，然后進(jìn)行 16輪完全相同的運(yùn)算。這些運(yùn)算被稱為 f函數(shù) ,在運(yùn)算過程中，數(shù)據(jù)與密鑰結(jié)合。f函數(shù)的作用是將 32比特的 0,1打亂，即實(shí)現(xiàn)混亂。每一輪中的密鑰 K不同。 1． 算法的描述： 輸入 X=x1,x2,…….,x64 （明文） 初始換位 L(0)=L1,….,L32 R(0)=R1,…R32 L(1)=L1,….,L32 R(1)=R1,…R32 L(16)=L1,….,L32 R(16)=R1,…R32 Y=y1, y2, ……,y64 （密文 ）k1 f f k16 逆換位 ⊕ ⊕┋ ┋┋示意圖：2． DES的加密和解密過程令 i表示迭代次數(shù)， ?表示逐位模 2求和， f為加密函數(shù)。n 加密過程：n 解密過程：初始置換 IP和初始逆置換 IP1：3． 每一輪的簡單描述每一輪： （如下圖）簡單描述： K (48位 )32位8個(gè) S盒 ⊕ 48位 32位 在每一輪中，密鑰位移位，然后再從密鑰的 56位中選出48位。通過一個(gè)擴(kuò)展置換將數(shù)據(jù)的右半部分?jǐn)U展成 48位（實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散 ），并通過一個(gè)異或操作與 48位密鑰結(jié)合，再通過 8個(gè) S盒將這 48位替代成新的 32位數(shù)據(jù) (實(shí)現(xiàn)混亂 ） ，再將其置換一次。這四步運(yùn)算為一輪，稱為 函數(shù) f 。 DES的安全性主要依賴于 S盒，而且 S盒是唯一的非線性部分。 解密過程與加密過程一樣 ,只是所使用的密鑰次序?yàn)槟嫘?。Li1（ 32比特） Ri1（ 32比特）Li（ 32比特）48比特寄存器選擇擴(kuò)展運(yùn)算 E48比特寄存器子密鑰 Ki（ 48比特）32比特寄存器選擇壓縮運(yùn)算 S置換運(yùn)算 PRi（ 32比特）Li=Ri1 DES的一輪迭代4．函數(shù) fn 擴(kuò)展： 32－ 48n Sbox（進(jìn)行壓縮） :48－ 32n P盒置換（
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