张博士后__简介WAKE算法.doc

简介WAKE算法 WAKE(Word Auto Key Encryption)是英国剑桥大学计算机实验室的Davie J.Wheeler提出的数据加密算法，1993年12月在剑桥算法研讨会上发表[78]。WAKE被认为是最快的密码算法之一，加密一个字（32比特）大约20条指令。该算法以32比特字为单位进行运算，运算过程中寄存单元中状态不断自动变化。加密算法如图3-28（图中箭头是指32比特字的输向）。 R3 R3 R4 R5 R6 Mix Mix Mix Mix IN OUT 图3-28 WAKE加密算法规 开始加密前，首先将4个字（128比特）的初始密钥装入寄存器R3，R4，R5，R6。加密过程中，存放密钥的寄存器的状态自动变化，即R3，R4，R5，R6状态不断更新。 令V[n]为输入明文字（32比特），经加密后输出密文字仍放在V[n]，n = 1，2，……。 对每个n作： R1 = V[n] R2 = R1 ⊕ R6 (32比特字的对位模2加) V[n] = R2 R3 = M(R3,R2) R4 = M(R4,R3) R5 = M(R5,R4) R6 = M(R6,R5) 其中Mix函数可形式化地描述为Mix（X，Y）= [（X+Y）8 ]⊕T[(X+Y)255]，式中“+”为模232算术加，“”为右移，Mix函数如图3-29所示。 ++ + + + + TABLE Y4 X4 Y3 Z3 X3 Y2 Z2 X2 Y1 Z1 X1 图3-29 WAKE算法中的混合函数Mix 图中箭头是指8比特字节的输向，T[]为查一个8比特输入32比特输出的代替表，其中X4，Y4和Z4分别为32比特字X，Y和Z的最高位8比特。T表是由128比特初始密钥生成的，它的高比特输出恰好出全0—255，即高8比特输出是一个置换。 据说WAKE在选择明文或选择密文攻击下是不安全的[99]，但是关于这些攻击的描述和复杂度（包括数据量、计算量、成功率等）还不太清楚。目前针对WAKE的强力攻击的复杂度为，[99]中提出两种针对WAKE的选择明文攻击，复杂度分别为和，尽管不适用，但是对理解WAKE算法的本质还是很有帮助的，作者认为可以进一步改进。