现代密码学第4章2：DES资料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * DES的软件实现 ?IP,IP’,E,P,PC-1,PC-2基于同一个 底层程序来实现： 该底层程序主要应用诸移位指令来 完成数据比特的重新选取。 ?按照 000000?(0,0)，000001?(1,0)，?，011110?(0,15)，011111?(1,15) 100000?(2,0)，100001?(3,0)，?，111110?(2,15)，111111?(3,15) 重排每个S-盒数据，并使用XLAT指令完成 经过S-盒的运算。 * 作业1 试证明S-DES的加密、解密是互逆的，即：D( E(M,K), K)＝M。 * 作业2 P2=(5,7,1,8,4,2) 主密钥K(8bit) P1=(2,6,8,1,7,4,3,5) P2=(5,7,1,8,4,2) C0(4bit) D0(4bit) 左环移1位 左环移1位 C1(4bit) D1(4bit) 左环移3位 左环移3位 明文组M(8bit) IP=(8,4,6,2,3,1,5,7) T0(4bit) T1(4bit) f(T1,K1) T1(4bit) T2(4bit) IP-1 密文组C(8bit) f(T2,K2) T3(4bit) T2(4bit) K1(6bit) K2(6bit) C2(4bit) D2(4bit) 小规模DES的加密过程及密钥扩展如下图所示： * 其中函数值f(T,K)的计算过程如下： 0 1 0 1 S2 S1 列 行 2 0 1 3 1 3 2 0 0 2 3 1 3 1 0 2 0 1 2 3 输出 试以K主密钥，对明文组M 行加密(在标明比特位数的方框内填入数据)，并在草纸 上解密以验证所做加密的正确性。 T(4bit) E=(4,1,2,2,3,4) S1 P=(3,1,2, 4) f(T, K) (4bit) K(6bit) S2 2bit 2bit 作业2 * 作业3 小规模DES的加密与密钥扩展过程如最后 页图示。 1.??如果已知明文密钥011101 01下加密那么在密加 成密文组是什么？ 解密过程可与最后页左图一样（只须将 明密文组的位置对调），若密钥扩展也想使用最 后页的右图，则在哪些地方要做相应的修改？ 若8bit密钥K经扩展得出的两个子密钥 依次是K1、K2，另一个8bit密钥K’扩展出来的两 个子密钥依次是K2、K1，则称K与K’互为对合。 * 作业3 设在下页右图中， P1= (2 6 8 1 7 4 3 5) ，P2=(5 7 1 8 4 2)， 且K=ω1ω2ω3ω4ω5ω6ω7ω8， ⑴证明：K存在对合的充要条件是 ω1=ω6, ω2=ω8, ω3=ω7, ω4=ω5； ⑵求出所有存在对合的密钥K； ⑶ K以自身为对合（称K自对合）的充要 条件是什么？ ⑷求出所有自对合的密钥K。 * 明文组M(8bit) IP T0(4bit) T1(4bit) f(T1,K1) T1(4bit) T2(4bit) IP-1 密文组C(8bit) 密钥K(8bit) P1 C0(4bit) D0(4bit) 左环移1位 f(T2,K2) T3(4bit) T2(4bit) 左环移1位 C1(4bit) D1(4bit) 左环移3位 左环移3位 P2 K1(6bit) C2(4bit) D2(4bit) P2 K2(6bit) 注. 我们省略了对f(Ti,Ki)（i=1,2）计算过程的描述。 * A Shannon style Substitution Box (S-box) grows in size as the number of input bits increases. For inputs of 4, 6, 8, 10, and 12 bits, list how many entries would be required. How large would each of these entries be, and why? What are the implications for the growth of this number on implementing such S-boxes in hardware, software (on