[互聯(lián)網(wǎng)]第6章數(shù)據(jù)加密技術(shù)-在線瀏覽
2025-03-03 08:21本頁(yè)面
【正文】 X (64 bit) 輸入 K16 (48 bit) K2 (48 bit) K1 (48 bit) X0 的左半邊 (32 bit) X0 (64 bit) X0 的右半邊 (32 bit) R16L16 (64 bit) 25 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） （ 1）初始變換 IP 26 置換碼組 輸入（ 64位） 40 8 48 16 56 24 64 32 39 7 47 15 55 23 63 31 38 6 46 14 54 22 62 30 37 5 45 13 53 21 61 29 36 4 44 12 52 20 60 28 35 3 43 11 51 19 59 27 34 2 42 10 50 18 58 26 33 1 41 9 49 17 57 25 輸出（ 64位） 逆初始變換 IP1 27 （ 2）子密鑰的生成 PC1 C0 D0 LS1 LS1 C1 D1 LS2 LS2 C2 D2 LS16 LS16 C16 D16 PC2 K1(48bits) 密鑰 K, 64 bits 28 28 PC2 K2(48bits) PC2 K16(48bits) 28 PC1選位表 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 ?從 64位密鑰中選位出 56位（ 8位作為奇偶校驗(yàn)位） ?拆分： 56 bits 的密鑰分成兩部分， Ci , Di，各28bits 29 子密鑰生成 Ci Di 移位 (LS) 移位 壓縮置換 (PC) Ci+1 Di+1 Ki 30 子密鑰生成 ? 循環(huán)左移：根據(jù)迭代的輪數(shù)，分別左移一位或兩位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 ? 壓縮置換 PC2（置換選擇）：從 56bits中選擇 48bits 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 31 (3)函數(shù) f: 函數(shù) f有兩個(gè)輸入： 32位的 Ri1和 48位的 Ki。 E變換是對(duì) Ri1的 32位進(jìn)行擴(kuò)展和置換，形成 48位。將 48比特壓縮成 32比特 E S1 S2 S3 S4 S5 S6 Ri1 (32 bits) Ki ( 48bits) 48 bits S7 S8 34 S－盒 置換 ? 輸入 6比特 : b1b2b3b4b5b6 ? 輸出 4比特： S(b1b6 , b2b3b4b5) S1 b1 b2 b3 b4 b5 b6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 S1 0 14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7 1 0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8 2 4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0 3 15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13 S2 0 15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10 1 . . .. .. .. .. 2 3 舉例： S 1( 100110 ) = 1000 35 P盒置換 ? 32比特輸入， 32比特輸出 P盒的輸出： 16 7 20 21 29 12 28 17 1 15 23 26 5 18 31 10 2 8 24 14 32 27 3 9 19 13 30 6 22 11 4 25 36 DES解密過(guò)程 ? DES解密過(guò)程與加密過(guò)程完全相似，只不過(guò)將 16次迭代的子密鑰順序倒過(guò)來(lái)，即 m = DES1(c) = IP1 ? T1?T2?.....T15 ? T16 ? IP(c) ? 可以證明， DES(DES1(m) )=m 37 DES 的明顯缺點(diǎn) ? DES 實(shí)際上就是一種單字符替代 ， 而這種字符的長(zhǎng)度是 64 bit。這對(duì) DES 的安全性來(lái)說(shuō)是不利的 。 38 DES 的保密性 ? DES 的保密性僅取決于對(duì)密鑰的保密，而算法是公開(kāi)的。 ? DES 是世界上第一個(gè)公認(rèn)的實(shí)用密碼算法標(biāo)準(zhǔn)，它曾對(duì)密碼學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。 ? 現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)搜索 DES 密鑰的專用芯片。這些算法都是 自 DES公 布之 后， 人們 了解 DES的 弱點(diǎn)越 來(lái) 越深 入的 情況 下 給 出的。 這些算法有三重 DES、 IDEA、 RC RC Blowfish 、 CAST 、RC2。三重 DES的 強(qiáng) 度大 約 和 112bit的密鑰 強(qiáng) 度相 當(dāng)。 (b)DESEDE3， 使用 三 個(gè)不同密鑰 依 次進(jìn)行加密 解密 加密變換。 (d)DESEDE2 ， 其中密鑰 K1=K3 依 次進(jìn)行加密 解密 加密變換。對(duì)其密鑰空間中密鑰進(jìn)行 蠻干 搜索， 那么 由于空間 太 大，這實(shí)際 上 是不可行的。 42 RC5 RC5是由 RSA公 司 的 首席科學(xué)家 Ron Rivest于 1994年設(shè) 計(jì) ,95年正 式公開(kāi)的一個(gè)很實(shí)用的加密算法 ,它是一種分組長(zhǎng) (為 2倍 字長(zhǎng) w位 ),密鑰長(zhǎng) (按字節(jié)數(shù)計(jì) )和 迭 代 輪 數(shù)都可變的一種分組 迭 代密碼 .它以 RC5w/r/b表 示。 該 算法 具 有如下特性： (a) 形式簡(jiǎn)單， 易 于 軟 件或者 硬 件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算 速 度 快。 (e) 對(duì) 記憶 度要 求 不 高， 使 RC5可用于類 似 Smart Card這類對(duì) 記憶 度有限定的 器 件。 43 IDEA IDEA是 International Data Encryption Algorithm 的 縮寫(xiě)， 是 1990年 由 瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院 來(lái) 學(xué)嘉 和 Massey提 出的 建議標(biāo)準(zhǔn) 算法，稱作 PES（ Proposed Encryption Standard）。 它也是對(duì) 64bit大 小 的數(shù) 據(jù) 塊加密的分組，加密算法密鑰長(zhǎng)度為 128位它基于 “ 相 異 代數(shù) 群上 的 混 合運(yùn)算 ” 設(shè)計(jì) 思想 算法，用 硬 件和 軟 件實(shí)現(xiàn)都很 容易， 它 比 DES在實(shí)現(xiàn) 上快 得多。 問(wèn)題的引入 密鑰管理 量大 47 公開(kāi)密鑰密碼體制的產(chǎn)生主要兩個(gè)方面的原因： 其一：常規(guī)密鑰密碼體制的密鑰分配(distribution)問(wèn)題， 其二：是由于對(duì)數(shù)字簽名的需求。 公開(kāi)密鑰密碼體制的提出解決了常規(guī)密鑰密碼體制的密鑰分配及對(duì)數(shù)字簽名需求的問(wèn)題。 每個(gè)用戶產(chǎn)生 一對(duì) 密鑰 PK和 SK 公開(kāi)密鑰密碼體制的特點(diǎn) 50 DPK(EPK(X)) ? X 在計(jì)算機(jī)上可以容易地產(chǎn)生成對(duì)的 PK和 SK 從已知的 PK不可能推導(dǎo)出 SK，即從 PK到 SK是 “ 計(jì)算上不可能的 ” 。 DSK（ EPK（ X）） ＝ X EPK（ DSK（ X）） ＝ X 公開(kāi)密鑰算法描述 51 應(yīng)當(dāng)注意 ? 任何加密方法的安全性取決于密鑰的長(zhǎng)度，以及攻破密文
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