第04篇 密码学原理.pptVIP

第二轮：对C1，D1作左移LS2得到C2和D2，进一步对C2D2应用PC2进行选位，得到K2。如此继续，分别得到K3，K4…K16。 （4）S盒的工作原理 S盒以6位作为输入，而以4位作为输出，现在以S1为例说明其过程。 假设输入为A=a1a2a3a4a5a6，则a2a3a4a5所代表的数是0到15之间的一个数，记为：k=a2a3a4a5；由a1a6所代表的数是0到3间的一个数，记为h=a1a6。在S1的h行、k列找到一个数B，B在0到15之间，它可以用4位二进制表示，为B=b1b2b3b4，这就是S1的输出。 DES算法的解密过程是一样的，区别仅仅在于第一次迭代时用子密钥K16，第二次K15、最后一次用K1，算法本身并没有任何变化。 S1选位表： 13 6 0 10 14 3 11 5 7 1 9 4 2 8 12 15 0 5 10 3 7 9 12 15 11 2 6 13 8 14 1 4 8 3 5 9 11 12 6 10 1 13 2 14 4 7 15 0 7 0 9 5 12 6 10 3 8 11 15 2 1 13 4 14 4.3.2 IDEA (International Data Encryption Algorithm) 　　IDEA是国际数据加密算法，是一个分组加密算法，其明文和密文分组都是64比特，密钥长度为128比特。 该算法是由来学嘉(X.J.Lai)和Massey提出的建议标准算法，已在PGP中得到应用。IDEA算法能够接受64比特分组加密处理，同一算法既可用于加密又可用于解密。 4.3.3 AES (Advanced Encryption Standard) 　　1997年4月15日，美国国家标准技术研究所(NIST)发起征集AES算法的活动。目的是确定一个非必威体育官网网址的、公开的、全球免费使用的分组密码算法，用于保护下一世纪政府的敏感信息。 NIST规定候选算法必须满足下面的要求： 　　* 密码必须是没有密级的，绝不能像保护商业秘密那样来保护它； 　　* 算法的全部描述必须公开披露； 　　* 可以在世界范围内免费使用； 　　* 支持至少128位的分组； 　　* 密钥长度至少为128、192和256比位。 　　截至1998年8月，提交了15个候选算法用于AES。由于Rijndeal提供了安全性、软件和硬件性能、低内存需求以及灵活性的最好的组合，因此NIST在2000年10月2日确定选择Rijndael作为AES。 4.3.4 RSA 　　Whitefield Diffie和Martin Hellman 于1976年提出了公钥密码系统的思想。MIT的Ronald Rivist、Adi Shamir和Len Adlemar设计出了第一个公钥密码体制。 RSA算法基于大整数分解的困难性，描述如下： 第一步，生成两个大素数 p 和 q ； 　　第二步，计算这两个素数的乘积 n = pq ； 第三步，计算小于n且与n互素的整数的个数，即φ(n)=(p－1)(q－1) ； 　　第四步，选取一个随机数e，满足1eφ(n)，且e和φ(n)互素，即gcd(e,φ(n)) = 1 ； 　　第五步，计算 d = ( kφ(n) + 1 ) / e，其中，k是p－1和q－1的最大公约数； 　　第六步，用d作为私钥，而n和e作为公钥。 　一个RSA加密的实例。 设素数 p=3，q=17，并令e=13，则RSA加密如下： 　　(1) 计算 n = pq = 3×17 = 51，得公钥 n=51，e=13 ； 　　(2) 计算φ(n) = (p－1)(q－1) = 2×16 = 32 ； 　 (3) 计算 d = ( kφ(n)+1 ) / e = (2×32+1)/13 = 5，即私钥是d=5。 　　(4) 加密和解密处理。 Alice要将明文“2”发送给Bob，首先用Bob的公钥加密明文（Bob的公钥是n=51、e=13 ）， C = Me mod n = 213 mod 51 = 32 　　Bob收到密文C后，用自己的私钥d（5）解密， M = Cd mod n = 325 mod 51 = 2 　　RSA安全性在于要使选取的素数p和q足够大，使得给定了它们的乘积n后，在事先不知道p或q的情况下分解n，在计算上不可行。 因此，破译RSA密码体制基本上等价于分解n。 从长远的安全性考虑，要求n的长度至少应为2048位，或者是616位的十进制数。 4.4 杂 凑 函 数 杂凑函数也称哈希（Hash）函数，它能将任意长度的信息转换成固定长度的信息(哈希值、消