加密技术对称密码体系.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * IDEA偶数循环处理方法 Xa Xa’ Xd Xd’ Xc Xc’ KeKf Xb Xb’ Mangler 函数 Yout=((Ke X Yin)+Zin) X Kf Zout=(Ke X Yin) + Yout Yin Yout Zin Zout * 密钥生成 IDEA将128位密钥扩展成52个16位的循环密钥，加解密的密钥扩展方式是不同的。 加密循环密钥的产生方式为： （1）将主密钥分成8个16比特块，便得到K1-K8； （2）将主密钥循环左移24位，再按（1），便得到K9-K16； （3）再将（2）重复4次，得到32个循环密钥匙； （4）将主密钥循环左移22位，从最左开始取4个16比特块作为K49-K52 解密循环密钥的产生方式为： 在奇数循环中，解密密钥是对应加密密钥的逆元。 在偶数循环中，根据运算的可逆性可知两种密钥对应相同，如解密密钥K47与加密密钥K5相同。 能抵抗差分攻击 在著名的邮件加密软件PGP中采用了IDEA算法 * RC5 RC5是Ron.Rivest 于1994年设计的一种新的分组算法。它的前身RC2、RC4分别是可变密钥长度的分组和流加密算法。RC5是可变密文长度、可变轮数、可变密钥长度的分组加密算法 RC5加密算法的特点有： 基本运算是微处理器上常见的初等运算 字的位数作为RC5的参数 安全性依赖于旋转运算和不同运算的混合 存储要求低，适合在智能卡上实现 轮数和密钥长度可以变化 RC5算法由密钥扩展算法、加密算法、解密算法组成 * 高级加密标准AES介绍 1997年NIST宣布征集AES算法 要求: 与三重DES比，要快且至少一样安全,分组128位,密钥128/192/256位 1998年确定第一轮15个候选者 1999年确定第二轮五个候选者: MARS, RC6, Rijndael, Serpent, Twofish 2000年10月Rijndael胜出 * Rijndael简介 不属于Feistel结构 加密、解密相似但不对称 支持128/192/256(/32=Nb)数据块大小 支持128/192/256(/32=Nk)密钥长度 有较好的数学理论作为基础 适合在所有32位机到IC卡上的实现 结构简单、速度快 * Rijndael算法的抵抗攻击能力 消除了DES中出现的弱密钥的可能 也消除了IDEA中发现的弱密钥 能有效抵抗目前已知的攻击算法 线性攻击 差分攻击 * 作业一 （1）用C或Java语言，实现一个的DES算法逻辑。 说明算法思想 程序（详细注释） 实验结果 ［必做］ （2）试分析DES算法的安全性。［选做］ 或 （3）试分析CBC与CFB模式的安全性。［选做］ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Feistel结构图（IBM公司） * Feistel结构定义 加密: Li = Ri-1; Ri = Li-1?F(Ri-1,Ki) 解密: Ri-1 = Li Li-1 = Ri?F(Ri-1,Ki) = Ri?F(Li,Ki) * Feistel分组加密算法特点 分组大小：越大安全性越高，但速度下降，64比较合理 密钥位数：越大安全性越高，但速度下降，64广泛使用，但现在已经不够用—〉128 步数：典型16步 子钥产生算法：算法越复杂，就增加密码分析的难度 每一步的子函数：函数越复杂，就增加密码分析的难度 快速软件实现：包括加密和解密算法 易于分析：便于掌握算法的必威体育官网网址强度以及扩展办法。 * DES算法 1977年由美国的标准化局(NBS，现为NIST)采纳 64位分组、56位密钥 历史： IBM在60年代启动了LUCIFER项目，当时的算法采用128位密钥 改进算法，降低为56位密钥，IBM提交给NBS(NIST)，于是产生DES 16轮的Feistel结构密码 * DES算法描述 DES是对称密钥加密的算法， DES算法大致可以分成四个部分： 初始置换 迭代过程 逆初始置换 子密钥生成 * DES算法整体示意图 明文（６４位） 初始置换（IP） LPT RPT 16轮 16轮 逆初始置换（FP） 密文（６４位） * 初始变换IP 输入（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 2