基于des的對(duì)稱加密算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-資料下載頁
2025-06-22 01:06本頁面
【正文】 倍，這種密鑰長(zhǎng)度在現(xiàn)在還是安全的。而且這兩種改進(jìn)算法可以防止中間相遇攻擊。 用來衡量安全性最簡(jiǎn)單的最直接的一個(gè)參照是破譯所用的代價(jià)，在現(xiàn)實(shí)世界中，衡量一個(gè)算法是否安全，破譯的代價(jià)是最重要的一個(gè)參照，因?yàn)槠谱g密鑰無非是想從中獲取利益，而當(dāng)破譯的代價(jià)遠(yuǎn)高出破譯后所獲得的利益時(shí)，那么這個(gè)算法的安全性也可以說是有保障的，按照現(xiàn)在所擁有的計(jì)算能力，以及獲得這些計(jì)算能力（）所需要花費(fèi)的金錢來看，DES算法在現(xiàn)今已經(jīng)不夠安全了，破譯密鑰所需的微乎其微，甚至普通的個(gè)人電腦安裝破譯軟件后很簡(jiǎn)單的就能破譯出明文，而本次經(jīng)過改進(jìn)后，密鑰的長(zhǎng)度變?yōu)榱?12位，從表中可以看出，破譯所需的花費(fèi)已經(jīng)時(shí)間上考慮，代價(jià)是相當(dāng)大的，可以認(rèn)為破譯是沒有性價(jià)比的，所以這次的算法改進(jìn)是有意義的。（當(dāng)然這只是單純的考慮計(jì)算能力，密鑰破譯也是很考慮技巧性的）花費(fèi) 密鑰長(zhǎng)度 56 64 80 112 128$5035 hours1 year70,000years1014years1019years$500 hours37years7000 years1013years1018years$500021 minutes4 days700 years1012years1017years$50K2 minutes9 hours70 years1011years1016years$500K13 seconds1 hour7 years1010years1015years$5000K1 seconds245 days109years1014years$50M.1 seconds32seconds24 days108years1013years$500M.01 seconds3seconds days107years1012years$5000M1milliseconds.3seconds6 hours106years1011years 2012年保守估算計(jì)算能力破譯密鑰的花費(fèi) 改進(jìn)算法與3DES算法的比較 3DES算法是DES的改進(jìn)算法中最出名的一種。已經(jīng)有10幾年歷史。3DES算法存在3種密鑰模式，其第二種模式，2個(gè)密鑰的3DES算法與本文的改進(jìn)算法，密鑰長(zhǎng)度同樣延長(zhǎng)到了112位，第一種模式3個(gè)密鑰的3DES算法，其密鑰長(zhǎng)度更是達(dá)到了168位，而第3種模式只有一個(gè)密鑰，其實(shí)是對(duì)DES算法的兼容模式，就第一種模式而言，3DES算法的安全性比本文的兩種改進(jìn)算法都要高，第二種模式，安全性與本文的兩種算法一樣，綜合考慮，3DES算法的安全性要高于本文的兩種改進(jìn)算法。就效率而言，3DES算法特點(diǎn)決定了，其運(yùn)算效率會(huì)比DES慢很多，而本文的兩種改進(jìn)算法的效率和DES算法是相近的，所以，本文的兩種改進(jìn)算法的加密效率是要比3DES高的。第5章 與DES、3DES算法的效率實(shí)驗(yàn) 10K文件100K文件1000K文件DES（ms）84,83,88,95,82352,343,347,357,3672942822992842922DESnew1（ms）67,71,83,83,80296,282,293,291,284233232392302288DESnew2(ms)64,75,75,66,71266,297,286,262,2892182180、2142223453DES(ms)106,113,119,120,107534,615,693,640,6425034904925115164 算法效率對(duì)比 將得到的5個(gè)數(shù)據(jù)取平均值后，根據(jù)表格得出如下柱狀圖： 算法效率對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)論：事實(shí)證明DES算法的兩種改進(jìn)算法，在運(yùn)行的效率上看，明顯優(yōu)于3DES算法，而且也略優(yōu)于DES算法。 從數(shù)據(jù)的分析上可以看出兩種改進(jìn)算法DESnew1和DESnew2在算法效率上略優(yōu)于原版的DES算法，但是相差不是很大，DESnew2的效率則與DESnew1的效率有細(xì)微的差別，再來看與3DES的比較，數(shù)據(jù)中可以看出，3DES算法的執(zhí)行效率和DESnew1，DESnew2以及DES算法都有較大的差距，差距接近有一倍左右，再結(jié)合上安全性的考慮，3DES雖然安全性有提高（不考慮有特殊破解方法的情況下3DES密鑰位有168，考慮中間相遇攻擊的話，目前為止，DESnew1和DESnew2的安全性是和3DES一樣的，密鑰長(zhǎng)度都可看做112位），但是同時(shí)3DES的效率也被大大的降低，所以這次所改進(jìn)的DESnew1和DESnew2是具有實(shí)用性的。結(jié)論本課題在DES算法的基礎(chǔ)上，提出了兩種可以延長(zhǎng)DES加密算法密鑰長(zhǎng)度的方法，這兩種方法雖然在安全性方面并沒有3DES那么高，但是效率卻比3DES算法高很多，安全性比DES高，而且現(xiàn)階段而言還是可靠的。此次對(duì)DES算法進(jìn)行的改進(jìn)還有很多不足的地方，首先一點(diǎn)就是安全性并沒有提高太多，還有一點(diǎn)就是還不知道本次改進(jìn)后的算法被破解的難度到底為多少，暫時(shí)也沒有找到漏洞。這是以后需要繼續(xù)努力的地方，繼續(xù)改造DES算法，使它變得更加安全同時(shí)又不失效率。參考文獻(xiàn)[1] William Stallings 著, 密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全原理與實(shí)踐（第五版）電子工業(yè)出版社 (p54p61)[2] 周建欽．何凌云,DES加密算法的密鑰擴(kuò)展 ,20113[3] 蒙皓兵，路曉亞,DES算法分析 ,20126[4] Burton S. Kaliski , Ronald L. Rivest , Alan T. Sherman , Is the Data Encryption Standard a group? (Results of cycling experiments on DES) [5] Diaa Salama Abd Elminaam , Hatem Mohamed Abdual Kader , Mohiy Mohamed Hadhoud, Evaluating The Performance of Symmetric Encryption Algorithms [6] Charles Connell , ANALYSIS OF NEWDES: A MODIFIED VERSION OF DES [7] Christo Paar Jan Pelzl深入淺出密碼學(xué)——常用加密技術(shù)原理與應(yīng)（第三章）[8] FIPS 81 DES的工作模式. .[20090602].[9] 胡美燕，劉然慧, DES算法安全性的分析與研究, 200511。[10] 鐘普查 鮑皖蘇,三重DES的量子中間相遇搜索算法 ,20093[11] From Wikipedia ,Meetinthemiddle attack [12] 梁棟, java加密與解密藝術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 （p214p228）謝 辭 本篇論文能最終完成，其中凝聚了很多的汗水，從程序?qū)崿F(xiàn)再到論文的創(chuàng)作，期間得到了很多人的幫助，首先我要感謝的是我的導(dǎo)師李永珍副教授，是他的細(xì)心教導(dǎo)才讓我具備了能夠完成這篇論文的基礎(chǔ)知識(shí)并且將我?guī)肓藬?shù)據(jù)加密領(lǐng)域的大門，李老師獨(dú)特的人格魅力以及對(duì)學(xué)術(shù)的熱情，也是我深深的喜歡上了這個(gè)研究方向。 同時(shí)還要感謝實(shí)驗(yàn)室的王靖雅等學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐幫助，他們對(duì)學(xué)習(xí)的熱情深深的影響著我，也讓我學(xué)會(huì)了很多有用的東西。也感謝我的朋友們，給我?guī)砹撕芏嗫鞓?，給了我很多幫助。最后，衷心地感謝各位評(píng)委老師在百忙之中抽出時(shí)間評(píng)閱我的論文。27
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