淺析幾種現(xiàn)代常規(guī)加密技術(shù)
現(xiàn)代常用的加密技術(shù)有序列密碼和分組密碼。
序列密碼(流密碼):
在該密碼體制中,將明文P看成連續(xù)的比特流(或字符流)p1p2…,用密鑰序列K=k1 k2…中的第i個(gè)元素ki對(duì)明文中的第i個(gè)元素pi進(jìn)行加密。
即:EK(P)=EK1(p1) EK2(p2) …
這種體制的保密性完全在于密鑰的隨機(jī)性。如果密鑰是真正的隨機(jī)數(shù),則這種體制就是理論上不可破的。這也稱為一次一密亂碼本體制。
該體制所需的密鑰量很大,目前常用偽隨機(jī)序列的密鑰序列,序列周期一般為1050。

分組密碼(block cipher):
將明文劃分成固定的n比特的數(shù)據(jù)組,然后以組為單位,在密鑰的控制下進(jìn)行一系列的線性或非線性的變換而得到密文。
分組密碼的主要特點(diǎn):
一次變換一組數(shù)據(jù),不需要同步。適合分組交換網(wǎng)傳輸。
給定密鑰后,明文分組相同,密文分組也相同。
分組密碼的操作模式:
(1)電子密碼本(ECB):最基本的操作模式。
將明文P劃分為長(zhǎng)度為ww比特的明文分組(P1, P2, … , Pn ) 最后一個(gè)分組通常需要填空。
每個(gè)明文分組使用同樣的密鑰K進(jìn)行加密。
每個(gè)明文分組在加密時(shí)獨(dú)立處理。
w比特的明文分組與ww比特的密文分組一一對(duì)應(yīng)。類似密碼本。
電子密碼本模式特點(diǎn):
相同的明文分組產(chǎn)生相同的密文分組。
易受統(tǒng)計(jì)分析攻擊。
可并行處理,加、解密速度快,應(yīng)用廣泛。
(2)密碼分組鏈接模式(CBC):
將明文P分組(P1, P2, … , Pn ) 。
每個(gè)明文分組使用同樣的密鑰K進(jìn)行加密。
每個(gè)明文分組在加密前,先與上一次加密輸出的密文分組進(jìn)行按位異或,而后再進(jìn)行加密處理。
對(duì)第一個(gè)明文分組進(jìn)行處理時(shí),還沒有密文分組可用,需要引入一個(gè)初始向量IV與該分組異或。
密碼分組鏈接模式特點(diǎn):
通過將明文分組與前一個(gè)密文分組異或,實(shí)現(xiàn)了明文模式的隱藏,抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊。
不能并行加密,加密速度較慢。
適用于高結(jié)構(gòu)化信息的加密傳輸。
數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES
DES加密原理:
加密前對(duì)整個(gè)明文進(jìn)行分組,每組長(zhǎng)64位,然后對(duì)每個(gè)64位二進(jìn)制數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行加密,產(chǎn)生一組64位密文數(shù)據(jù)。最后將各組密文串接起來,即得出整個(gè)密文。使用的密鑰為64位,實(shí)際密鑰長(zhǎng)度為56位(有8位用于其他目的)。
DES加密算法特點(diǎn):是一種分組密碼。
DES加密過程分為兩條主線:明文的加密處理和子密鑰的產(chǎn)生。
明文加密處理由三個(gè)階段構(gòu)成:
第一階段:初始置換
第二階段:標(biāo)準(zhǔn)的Feistel結(jié)構(gòu),循環(huán)次數(shù)16次。
第三階段:完成初始置換的逆置換。
DES算法的缺點(diǎn):
相同的明文產(chǎn)生相同的密文。
密鑰太短,分組太短。
密文僅與明文分組和密鑰相關(guān)(電子密碼本模式)
DES的保密性:僅取決于對(duì)密鑰的保密,而算法是公開的。








