S—DES算法分析及实现.pdfVIP

维普资讯 教学园地 宋阳秋 (广东女子职业技术学院，广州 5l1450) 摘 要：网络信息安全已经成为网络 系统建设、维护中必须的支撑技术，而密码技术是信 息安全中的关键 技术 。S-DES是 DES(数据加密标准)的简化算法 ，它揭示了数据加密技术的方式方法 ，在密码教 学中有着重要的意义。 关键词 ：密码 ；算法 ；置换 ；逆置换；密钥 引 言 密码技术是信息安全 中的关键技术，它的有效 使用可 以极大地提高网络的安全性 。在数据加密 法中最有代表性的是美 国 “数据加密标准 ”(DES)， 它是 由密码学 家HorstFeistel发明的一个分组密 码算法。DES算法本身是公开的知识，但是各厂家 生产的设备具体加密方式都各不相 同。DES加密 方法是用 56位密钥字加上 8位校验形成 64位码 字，密钥的变化范围有 256种 ，对 明文加密时采用 分组移位操作 。它的基本设计思想是采用扩散和 扰乱的方法来抵御敌手对密码系统的统计分析，信 息经过加密后，任何人企 图截取信息用随机试验去 解某 一密钥事实上是办不到的。但是，在教学应用 上，DES算法过于复杂 ，密钥有哪些信誉好的足球投注网站时间过长。1999 图 1S—DES算法流程 年电子前沿基金会 (EFF)使用一台定制的DES破 图l中各符号的含义如下 ： 译机 ，花费了24小时才破解 了56位 的DES密钥 ， IP：预定义的初始置换； 因此 ，DES算法在教学上是不适合 的。1996年， fk：包含置换 、替代操作且依赖于密钥的变换 ， E．Schaefer提 出了一个 简化 的DES加密算法 ，即 如图7所示 ： S—DES加密算法 。S—DES是一个对称分组加密的 SW：将输入的数据进行高四位和低四位交换； 简化模型 ，目的不在于应用 ，它非常具体地说 明了 I19-：IP的逆置换 。 分组密码 中如何实施扩散和扰乱 ，揭示 了设计分组 由图 l可知 ，S—DES加密算法 由5个步骤组 密码算法的基本模式和框架，在密码教学中有着重 成 ：首先对输入 的8位明文分组 d执行一次初始置 要的意义 。 换 IP(d)；然后执行一个 fk；接着将数据的高四位和 S—DES加密算 法是 以8位 明文和 l0位密钥 低 四位进行交换 ；再执行一次 fk；最后执行 IP 产 作为输入 ，产生 8位分组密文输 出。其解密算法用 生逆密文输 出v，并且 ： 同一密钥对 8位密文分组产生原来的明文分组 ，如 v=lP (k(SW( (IP(d))))) 图 1所示，它描述 了S—DES的算法流程 。 解密是加密的逆变换 ，即： MODERN COMPUTER2oo4．11