分组密码课件.pptVIP

* ③ P盒置换 将S-盒变换后的32比特数据再进行P盒置换，置换后得到的32比特即为 f 函数的输出。 含义:P盒输出的第1个元是输入的第16个元。 基本特点： （1）P盒的各输出块的4个比特都来自不同的输入块； （2） P盒的各输入块的4个比特都分配到不同的输出块之中； （3） P盒的第t输出块的4个比特都不来自第t输入块。 * 例: 利用DES算法和全0密钥对输入19600000 进行1圈加密的结果。 （1）输入的右半部分是= 0001 1001 0110 0000 0000 0000 0000 0000 （2）经E盒扩展后变为 000011 110011 101100 000000 000000 000000 000000 （3）与全0子密钥模2加后变为 000011 110010 101100 000000 000000 000000 000000 （4）查S盒后的32比特输出为 f 8 3 7 2 c 4 d 1111 1000 0011 0111 0010 1100 0100 1101 （5）经P盒后得F函数的32比特输出:9cd89aa7= 1001 1100 1101 1000 1001 1010 1010 0111 （6）将F函数的输入放到左边,将F函数的输出与圈函数的左半输入模2加后放到右边,的圈函数的64比特输出为 8cd89aa6 * DES中的子密钥的生成 * 置换选择1： 从64比特密钥中取出56个有效比特。 置换选择2： 从56个密钥比特中取出48个作为子密钥 * 移位次数 意想不到的效果： 子密钥寄存器的内容经16次迭代后又回到原来的设置。 分组密码 * 明文处理方式 分组密码（block cipher) 将明文分成固定长度的组，用同一密钥和算法对每一块加密，输出也是固定长度的密文。 流密码（stream cipher) 又称序列密码。序列密码每次加密一位或一字节的明文。 * §4.1 分组密码的基本原理 定义1 分组密码就是将明文数据按固定长度进行分组，然后在同一密钥控制下逐组进行加密，从而将各个明文分组变换成一个等长的密文分组的密码。 其中二进制明文分组的长度称为该分组密码的分组规模. m1 m2 m3 mn c1 c2 c3 cn * 实现原则: (1) 必须实现起来比较简单,知道密钥时加密和脱密都十分容易,适合硬件和(或)软件实现. (2) 加脱密速度和所消耗的资源和成本较低,能满足具体应用范围的需要. 例: 对高速通信数据的加密----硬件实现; 嵌入到系统软件的加密程序----软件实现; 智能卡内数据的加密----低成本实现 * 安全性设计原则 1. 混乱原则(又称混淆原则)(Confusion) 　　混乱原则就是将密文、明文、密钥三者之间的统计关系和代数关系变得尽可能复杂，使得敌手即使获得了密文和明文，也无法求出密钥的任何信息；即使获得了密文和明文的统计规律，也无法求出明文的新的信息。 　　可进一步理解为： 　　（1）明文不能由已知的明文，密文及少许密钥比特代数地或统计地表示出来。 　　（2）密钥不能由已知的明文，密文及少许密钥比特代数地或统计地表示出来。 * 2. 扩散原则(Diffusion) 　扩散原则就是应将明文的统计规律和结构规律散射到相当长的一段统计中去(Shannon的原话)。 也就是说让明文中的每一位影响密文中的尽可能多的位，或者说让密文中的每一位都受到明文中的尽可能多位的影响。 如果当明文变化一个比特时,密文有某些比特不可能发生变化,则这个明文就与那些密文无关,因而在攻击这个明文比比特时就可不利用那些密文比特. * 分组密码的设计方法 采用乘积密码： 即通过将一个弱的密码函数迭代若干次，产生一个强的密码函数，使明文和密钥得到必要的混乱和扩散。 在设计迭代函数时，充分利用代替密码和移位密码各自的优点，抵消各自的缺点，从而通过多次迭代，形成一个强的分组密码算法。 * §4.2 DES分组密码算法 (Date Encipher Standard) 一、背景简介 　　该算法是