【正文】 列密碼或流密碼算法 。 第 2章 對稱密鑰密碼體系 7 Network and Information Security 圖 24 分組密碼的工作原理 加密算法 m b it 明文 x b it 密鑰 n b it 密文 解密算法 x b it 密鑰 m b it 明文 第 2章 對稱密鑰密碼體系 8 Network and Information Security ? 非對稱算法是這樣設(shè)計的：用作 加密的密鑰不同于用作解密的密鑰 ，而且 解密密鑰不能根據(jù)加密密鑰計算出來 （至少在合理假定的有限時間內(nèi)）。 第 2章 對稱密鑰密碼體系 9 Network and Information Security 密碼分析 ? 根據(jù)被破譯的難易程度，不同的密碼算法具有不同的安全等級 ? 如果 破譯算法的 代價 大于加密數(shù)據(jù)的價值 ，那么可能是安全的。 ? 如果用單密鑰 加密的 數(shù)據(jù)量 比破譯算法需要的 數(shù)據(jù)量少得多 ，那么可能是安全的。這種方法叫做 蠻力攻擊 。如果一個算法用（現(xiàn)在或?qū)恚?可得到的資源 在可 接受的時間內(nèi) 都不能破譯，這個算法則被認(rèn)為在 計算上是安全的 。 (2) 時間復(fù)雜性 ：完成攻擊所需要的時間。 第 2章 對稱密鑰密碼體系 12 Network and Information Security 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) (DES) DES算法 ? DES加密算法如圖 23所示 ， 由以下四個部分組成 。 首先 ， 64位明文分組 x經(jīng)過一個 初始置換函數(shù) IP， 產(chǎn)生 64位的輸出 x0， 再將分組 x0分成左半部分 L0和右半部分 R0， 即： ? x0=IP(x)=L0R0 ? 置換 表如表 21所示 。 如初始置換把明文的第 58位換至第 1位 ， 把第 50位換至第二位 ，以此類推 。 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 K1，K2， …， K16， 分別作為 1～ 16輪運(yùn)算的 16個子密鑰 。 ? 首先 ， 將 64位密鑰去掉 8個校驗位 ， 用密鑰置換 PC–1置換剩下的 56位密鑰；再將 56位分成前 28位 C0和后 28位 D0兩部分 ， 即 PC–1(K56)=C0D0。 第 2章 對稱密鑰密碼體系 17 Network and Information Security 表 22 密鑰置換 PC–1 57 49 41 33 25 17 9 1 58 50 42 34 26 18 10 2 59 51 43 35 27 19 11 3 60 52 44 36 63 55 47 39 31 23 15 7 62 54 46 38 30 22 14 6 61 53 45 37 29 21 13 5 28 20 12 4 第 2章 對稱密鑰密碼體系 18 Network and Information Security 接下來 ， 根據(jù)輪數(shù) ， 這兩部分分別循環(huán) 左移 1位或 2位 。 表 23 每輪移動的位數(shù) 輪次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 位數(shù) 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 第 2章 對稱密鑰密碼體系 19 Network and Information Security 移動后 ， 將兩部分合并成 56位后通過壓縮置換PC–2后得到 48位子密鑰 ， 即 Ki=PC2(CiDi)。 表 24 壓縮置換 PC–2 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 9,18? 第 2章 對稱密鑰密碼體系 20 Network and Information Security 圖 26 子密鑰產(chǎn)生 56 位密鑰PC 1C0D0左移 左移C1D1PC 2 K1左移 左移CiDiPC 2 Ki左移 左移C16D16PC 2 K16……… …… …第 2章 對稱密鑰密碼體系 21 Network and Information Security 3． 密碼函數(shù) F 1) 函數(shù) F的操作步驟 密碼函數(shù) F的輸入是 32比特數(shù)據(jù)和 48比特的子密鑰 ， 其操作步驟如圖 25所示 。將數(shù)據(jù)的右半部分 Ri從 32位擴(kuò)展為 48位。 第 2章 對稱密鑰密碼體系 22 Network and Information Security 圖 27 F(Ri, Ki)計算 Ri － 1( 32 比特 )E48 比特S1S2S3S4S5S6S7S8Ki( 48 比特 )P32 比特輸出第 2章 對稱密鑰密碼體系 23 Network and Information Security 表 25 擴(kuò)展置換 (E) 32 1 2 3 4 5 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32 1 第 2章 對稱密鑰密碼體系 24 Network and Information Security (2) 異或 。 (3) S盒替代 。 八個 S盒如表 26所示 。 例如，第 8個 S盒的輸入為 001011，前后 2位形成的二進(jìn)制數(shù)為 01，對應(yīng)第 8個 S盒的第 1行；中間 4位為0101，對應(yīng)同一 S盒的第 5列。 第 2章 對稱密鑰密碼體系 26 Network and Information Security 表 26 S 盒 S1盒 14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7 0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8 4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0 15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13 S2盒 15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10 3 13 4