網(wǎng)絡(luò)信息安全第3-4講-資料下載頁
2025-08-04 10:41本頁面
【正文】 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 K K1。 7） DES工作模式 有四種：電子密本 (ECB)，密碼分組鏈接 (CBC)，密文反饋 (CFB)和輸出反饋 (OFB)。這四種模式中 ECB方式比較簡單，也最容易受到攻擊，但在流行的商業(yè)軟件中，仍然是最常用的方式。 遵義師范學院 對稱 密碼 3． DES算法中的關(guān)鍵函數(shù)設(shè)計 1) 函數(shù) F的設(shè)計 函數(shù) F的基本功能就是 “ 擾亂 (confusion)”輸入 ， 因此 ， 對于 F來說 ， 其非線性越高越好 ， 也就是說 ， 要恢復(fù) F所做的 “ 擾亂 ” 操作越難越好 。 其他的設(shè)計準則還包括嚴格 雪崩準則 (SAC)和 比特獨立準則 (BIC)。 所謂SAC， 就是要求算法具有良好的 雪崩效應(yīng) ， 輸入當中的一個比特發(fā)生變化都應(yīng)當使輸出產(chǎn)生盡可能多的比特變化 。 嚴格地說 ， 就是當任何單個輸入比特位 i發(fā)生變換時 ， 一個 S盒的第 j比特輸出位發(fā)生變換的概率應(yīng)為 1/2， 且對任意的i, j都應(yīng)成立 。 BIC的意思是 當單個輸入比特位 i發(fā)生變化時 ， 輸出比特位 j, k的變化應(yīng)當互相獨立 ， 且對任意的 i, j, k均應(yīng)成立 。 SAC和 BIC可以有效地增強 F函數(shù)的 “ 擾亂 ” 功能 。 遵義師范學院 對稱 密碼 3． DES算法中的關(guān)鍵函數(shù)設(shè)計 2) S盒設(shè)計 S盒的設(shè)計在對稱分組密碼研究領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用 。 本質(zhì)上 ， S盒的作用就是對輸入向量進行處理 ， 使得輸出看起來更具隨機性 ， 輸入和輸出之間應(yīng)當是 非線性 的 ， 很難用線性函數(shù)來逼近 。 顯然 ， S盒的尺寸是一個很重要的特性 。 S盒越大 ， 越容易抵制差分和線性密碼分析 。 在實踐當中 ， 通常選擇 n在 8～ 10之間 。 P盒 用 P盒構(gòu)成的 S盒 譯碼器 編碼器 遵義師范學院 對稱 密碼 3． DES算法中的關(guān)鍵函數(shù)設(shè)計 2) S盒設(shè)計 S 盒是 DES 的最敏感部分，其原理至今未公開。人們擔心 S 盒隱藏陷門，使得只有他們才可以破譯算法，但研究中并沒有找到弱點。美國國家安全局透露了 S 盒的幾條設(shè)計準則： ?所有的 S 盒都不是它輸入的線性仿射函數(shù)。就是沒有一個線性方程能將四個輸出比特表示成六個比特輸入的函數(shù)。 ?改變 S 盒的 1 位輸入，輸出至少改變 2 位。這意味著 S 盒是經(jīng)過精心設(shè)計的，它最大程度上增大了擴散量。 ?S 盒的任意一位輸出保持不變時， 0 和 1 個數(shù)之差極小。即如果保持一位不變而改變其它五位，那么其輸出 0 和 1 的個數(shù)不應(yīng)相差太多。 遵義師范學院 對稱 密碼 3． DES算法中的關(guān)鍵函數(shù)設(shè)計 2) S盒設(shè)計 Mister和 Adams提出 了很多的 S盒設(shè)計原則 ， 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)當滿足一類稱為 Bent函數(shù)的高度非線性布爾函數(shù)的原則 。 Bent函數(shù)具有很多有趣的特性 ， 其中 ， 高度非線性和最高階的嚴格雪崩準則對于 S盒的設(shè)計尤為重要 。 Nyberg提出 了以下幾種 S盒的設(shè)計和實踐原則： (1) 隨機性：采用某些偽隨機數(shù)發(fā)生器或隨機數(shù)表格來產(chǎn)生 S盒的各個項 。 (2) 隨機測試：隨機選擇 S盒各個項 ， 然后按照不同準則測試其結(jié)果 。 (3) 數(shù)學構(gòu)造：根據(jù)某些數(shù)學原理來產(chǎn)生 S盒。其好處就是可以根據(jù)數(shù)學上的嚴格證明來抵御差分和線性密碼分析，并且可以獲得很好的擴散特性。 遵義師范學院 習 題 簡述密鑰加密的基本原理 。 比較對稱加密和公鑰加密的異同。 將字符串“ work and information security” 用愷撒密碼加密。
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