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2025-06-29 12:57本頁(yè)面
【正文】 此密碼系統(tǒng)便失去其應(yīng)有的作用。 在非對(duì)稱(chēng)密碼下，加密密鑰與解密密鑰不同，無(wú)需安全信道來(lái)傳送密鑰，只需利用本地密鑰的發(fā)生器產(chǎn)生解密密鑰 k并控制解密操作 D。但雙鑰密碼算法一般比較復(fù)雜，加解密速度慢。 若以密碼算法對(duì)明文的處理方式為標(biāo)準(zhǔn)，則可將密碼系統(tǒng)分為 序列密碼和分組密碼系統(tǒng) 。解密過(guò)程則是把密文序列與等長(zhǎng)的密鑰序列進(jìn)行逐位模 2相加。序列密碼的優(yōu)點(diǎn)是：①處理速度快，實(shí)時(shí)性好；②錯(cuò)誤傳播?。?③ 適用于軍事、外交等保密信道；其缺點(diǎn)是：①明文擴(kuò)散性差；②需要密鑰同步。為了減少存儲(chǔ)量和提高運(yùn)算速度，加密函數(shù)的復(fù)雜性成為系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。分組密碼的優(yōu)點(diǎn)是：①明文信息具有良好的擴(kuò)散性；②不需要密鑰同步； ③ 較強(qiáng)的適用性，其缺點(diǎn)是：①加密速度慢；②錯(cuò)誤易擴(kuò)散和傳播。 ? I975年， NBS公開(kāi)了 DES，即可以自由地使用它，并于 1977年將它作為政府?dāng)?shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。 在 DES加密系統(tǒng)中，其每次加密或解密的分組大小均為 64位，所以 DES無(wú)需考慮密文擴(kuò)充問(wèn)題。 2. 加密算法 當(dāng)切割后的最后一個(gè)分組小干 64位時(shí)，便在此分組之后附加‘ 0’位，直到此分組大小為 64位。 DES加密與解密所用的算法除了子密鑰的順序不同外，其他的部分則相同的。 明文 P被分解為 P=[p1, p2, p3…pl] ，其對(duì)應(yīng)的密文是 C=[C1, C2, C3…Cl] ， Ci=E(Pj)是明文 Pj使用密鑰 K加密的結(jié)果。 攻擊者不必去計(jì)算密鑰 K，只要查看其電子密碼本上的密文信息，并用對(duì)應(yīng)的明文破解信息。 鏈接是一種反饋機(jī)制，一塊分組的加密依賴(lài)于其前面分組的加密。 則在 CBC模式中，明文和前一分組的密文異或后，再將其結(jié)果進(jìn)行加密。 前兩種方法都有一共同缺點(diǎn)是，在完整的 8字節(jié)的數(shù)據(jù)分組未到來(lái)之前，加密 /解密是不能開(kāi)始的。 高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)、加密算法和解密算法 1997年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)委員會(huì) NIST（前身為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局 NBS）尋找 DES的替代品。 1998年，加密委員會(huì)對(duì) 15種候選算法進(jìn)行評(píng)定，最后選擇出 5種。 余下 4種候選算法很有可能在未來(lái)的加密體制中得到廣泛的應(yīng) 用。 每一輪循環(huán)輸入的是 128位，產(chǎn)生的輸出也是 128位。 (2)移動(dòng)行變換 (The ShiftRow Transformation)：這一步是線性組合，可以導(dǎo)致多輪循環(huán)各個(gè)位間的擴(kuò)散。 (4)加循環(huán)密鑰 (AddRoundKey)：循環(huán)密鑰同上層結(jié)果進(jìn)行異或運(yùn)算。 (1)字節(jié)轉(zhuǎn)換的逆是另一種查找表，稱(chēng)之為逆字節(jié)轉(zhuǎn)換 (InvByteSub)。 (3)混合列的逆的存在，因?yàn)榛旌狭兄兴玫?X4矩陣是可逆的，即逆混合列(InvMixCoIumn)。 序列密碼 序列加密算法 (Stream Cipher)，即明文的位串 (Bit Stream)與偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器 (Pseudo Random Number Generator)產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列經(jīng)過(guò)適當(dāng)運(yùn)算得到密文。 主要缺點(diǎn)在于若一個(gè)偽隨機(jī)序列發(fā)生錯(cuò)誤便會(huì)使整個(gè)密文發(fā)生錯(cuò)誤，致使解密過(guò)程無(wú)法還原回明文。 由此可知，序列加密算法是一種記憶性組件(Memory Device)，即前后的偽隨機(jī)序列可互相影響。 加密器 解密器 隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器 明文位串 明文位串 偽隨機(jī)序列 偽隨機(jī)序列 密鑰 圖 序列加密算法結(jié)構(gòu) 序列加密算法的安全性在于隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生的密鑰位串的順序是否夠“混亂”，及產(chǎn)生位串周期是否夠“長(zhǎng)”。 分組密碼 傳統(tǒng)的密碼體制中，明文中所改變一個(gè)字母對(duì)應(yīng)在密文中也改變了一個(gè)字母，密文中給定的一個(gè)字母恰好都來(lái)自于明文中的同一個(gè)字母，這通過(guò)頻率分析就非常容易發(fā)現(xiàn)密鑰。 分組密碼避免了這些問(wèn)題，因?yàn)樗瑫r(shí)加密幾個(gè)字母或數(shù)字的分組。 現(xiàn)代密碼體制的很多方法都屬于分組密碼的范疇。 使用分組密碼的標(biāo)準(zhǔn)方法就是一次性地、獨(dú)立地把明文中的一塊分組轉(zhuǎn)換成密文的一塊分組，這叫做電子電報(bào)密碼本 (ECB)模式，但是使用后續(xù)明文分組的加密分組，從密文的分組中再使用反饋機(jī)制，這就導(dǎo)致了密文分組的連鎖 (CBC)模式和密文反饋操作 (CFB)模式。 最初由 Diffie和 Hellman在他們論文中所提出的這種 公開(kāi)密鑰密碼體制 (Public Key Cryptoasystem),并沒(méi)有在實(shí)際中應(yīng)用。 (2)任選一整數(shù) e，使得 e與 N互素，即 GCD (e，Φ(N))=1為加密密鑰，并求出 e在階 T中的乘法逆元 d，即 e*d =1 mod T。 (3)將 (e， N)公布為公開(kāi)密鑰，并將 d秘密保存為私有秘密密鑰。 例 若 p＝ 13而 q=31，而 e=7， d是多少？公鑰是多少？私鑰是多少？ 解： N = p * q = 403 T = (p1) * (q1) = 360 因?yàn)? e * d = 1 mod T， 所以 7 * d = 1 mod 360 則 d = 103 公鑰是 (e， N) = (7， 403) 私鑰是 (d， N) = (103， 403) ? 加密方法： –將明文看成是一個(gè)比特串，將其劃分成
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