文档介绍：4 对称密钥算法
概述
数据加密标准算法DES
高级数据加密标准AES
联合分组密码
概述
分组密码:向量x到向量y上的一个映射
:x→y=(x)
x=(x0,x1,…,xN-1), y=(y0,y1,…,yN-1)
乘积密码:t个函数(密码)F1,…,Ft的复合,其中每个Fi是一个换位或代替。如转轮机。
Lucifer密码的代替-移位变换
乘积密码:代替和简单线性变换来实现混合变换。
例:ADFGVX乘积密码先造一个6*6方阵。
A D F G V X
A K 2 W R 1 F
D 9 B 6 C L 5
F Q 7 J P G X
G E V Y 3 A N
V 8 O D H 0 z
X U 4 I S T M
明文:P R O D U C T
C I P H E R S
变换(代替):(行标,列标)明文
P FG (把原来明文的一个字母用
R AG 两个字母行、列来代替)
第一次加密密文:FG AG VD VF XA DG XV
DG XF FG VG GA AG XG
移位变换:构造一个移位矩阵
约定一个密钥
密钥:DEUTSCH
把第一次加密的密文按行写入4*7矩阵,前边加上密钥,密钥字母按其在字母表中出现的次序编号。
D E U T S C H
2 3 7 6 5 1 4
F G A G V D V
F X A D G X V
D G X F F G V
G G A A G X G
第二次加密(移位法):按密钥字母在字母表中的顺序一列一列写出。
密文:DXGX FFDG GXGG VVVG VGFG GDFA AAXA
数据加密标准算法DES
背景
算法描述
算法概述:
Li=Ri-1
Ri=Li-1⊕f(Ri-1, Ki)
明文
IP
R0
L0
f
L1 R0
R1 L0 f(R0,K1)
Li Ri-1
Ri Li-1 f(Ri-1,Ki)
L15 R14
R15 L14 f(R14,K15)
L16 R15
R16 L15 f(R15,K16)
IP-1
密文
f
f
f
K1
K2
Ki
K16
F函数:
E变换
按位异或
S盒代替
P变换
密钥
PC-1
C0
D0
循环左移
循环左移
C1
D1
PC-2
循环左移
循环左移
C2
D2
PC-2
PC-2
循环左移
循环左移
C16
D16
…
…
K1
K2
K16
密钥变换:
初始变换IP:在第一圈之前(对明文移位)
密钥变换:
PC-1:64位密钥去掉8的倍数位
循环左移:56位分成各28位的两部分,分别循环左移1或2位
PC-2:从56位中选出48位,为本圈子密钥
扩展变换E:将右半部分从32位扩展到48位
S盒代替:对48位中间结果做代替操作。
8个小S盒,每个有6位输入和4位输出
设输入为b1b2b3b4b5b6,则b1b6为行号,b2b3b4b5为列号
例:S6的输入110011,行11(3),列1001(9)处为14,输出为1110
P变换:换位操作,P变换的结果与上一圈的左半部分异或,称为新的右半部分,开始下一圈
逆初始变换IP-1(移位)