无线网络安全技术密码学概述与DES.ppt

Cabinets 6 cabinets holding 29 boards * Deep Crack System 90 billion keys/s 37,000 search units c.f. Distributed Net’s 34 billion keys/s Controlled by PC checks possible all ASCII candidate solutions from the search units Solved RSA’s DES-III in 22 hours Jan 18, 1999 * 本次课到此结束谢谢大家！ * * * * * * * * * * * * * * 第三章 分组密码体制与DES算法 3.1 分组密码原理 3.2 DES数据加密标准 3.2.1 DES算法简介 3.2.1 简化的DES算法S-DES 3.2.2 标准DES算法 3.3 对DES的讨论 * * 3.2.1 DES算法简介 DES(Data Encryption Standard)算法 是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。 发明人： IBM公司 W.Tuchman和C.Meyer. 基础： 1967年美国Horst Feistel提出的理论； 产生： 美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告，最终选定DES。 * * DES算法 采用分组密码体制； 用56bit密钥来加密64bit数据的方法； DES要达到的目标有： 提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改； 具有复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益； DES的安全性不依赖于算法的必威体育官网网址，安全性仅以加密密钥的必威体育官网网址为基础； 在实现上可行、经济； * * 3.2.2 简化的DES Simplified DES方案，简称S-DES方案。 明文和密文分组长度为8位，密钥长度为10位。 加密算法涉及五个函数： (1)初始置换IP(initial permutation) (2)复合函数fk1，它是由密钥K1确定的，具有置换和替代的运算。 (3)转换函数SW (4)复合函数fk2 (5)初始置换IP的逆置换IP-1 * * * * S-DES的数学表示 加密算法的数学表示 也可写为：密文=IP-1（fk2(SW(fk1(IP(明文))))) 其中K1=P8(移位(P10(密钥K))) K2=P8(移位(移位(P10(密钥K)))) 解密算法的数学表示： 明文=IP-1（fk1(SW(fk2(IP(密文))))) * * S-DES的初始置换和末端置换 * * S-DES的加密运算过程 * * 函数fk 函数fk是加密方案中的最重要部分，它可表示为：fk(L,R)=(L⊕F(R,SK),R) 其中L，R为8位输入, 左右各为4位, F为从4位集到4位集的一个映射, 并不要求是1—1的。SK为子密钥。 对映射F来说：首先输入是一个4-位数（n1, n2, n3, n4），第一步运算是扩张/置换（E/P）运算： 事实上，它的直观表现形式为： * * * * * * S-DES密钥的产生 * * 3.2.3 标准DES算法 DES利用56比特串长度的密钥K来加密长度为64位的明文，得到长度为64位的密文。 * * * * 初始置换IP和初始逆置换IP—1 * * DES的一轮迭代 * * 选择扩展运算 * * 选择压缩运算 * * S-Box-i * * S-Box-ii * * Permutation * * 子密钥的产生 * * 置换选择1和置换选择2 * * 第三章 分组密码体制与DES算法 3.1 分组密码原理 3.2 DES数据加密标准 3.2.1 DES算法简介 3.2.1 简化的DES算法S-DES 3.2.2 标准DES算法 3.3 对DES的讨论 * * 3.3 对DES的讨论 3.3.1 DES的雪崩效应 3.3.2 密钥长度的争论 3.3.3 DES的破译 * * 3.3.1 DES的雪崩效应 雪崩效应：明文或密钥的微小改变对密文产生很大的影响。 同一段64位明文： 10000101011110100111011010100100 两个仅相差一位的56位密钥： 1110010 1111011 1101111 0011000 0011101 0000100 0110001 1101100 0110010 1111011 1101111 0011000 0011101 0000100 0110