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            DES算法描述簡(jiǎn)介
            密碼學(xué) - 分組密碼 時(shí)間:2005-7-21 23:04:09 來(lái)源:中國(guó)信息安全組織 點(diǎn)擊:554
             1 簡(jiǎn)介
              DES是Data Encryption Standard(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))的縮寫(xiě)。它是由IBM公司研制的一種加密算法,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局于1977年公布把它作為非機(jī)要部門(mén)使用的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),二十年來(lái),它一直活躍在國(guó)際保密通信的舞臺(tái)上,扮演了十分重要的角色[10]。
              DES是一個(gè)分組加密算法,他以64位為分組對(duì)數(shù)據(jù)加密。同時(shí)DES也是一個(gè)對(duì)稱算法:加密和解密用的是同一個(gè)算法。它的密匙長(zhǎng)度是56位(因?yàn)槊總€(gè)第8位都用作奇偶校驗(yàn)),密匙可以是任意的56位的數(shù),而且可以任意時(shí)候改變。其中有極少量的數(shù)被認(rèn)為是弱密匙,但是很容易避開(kāi)他們。所以保密性依賴于密鑰。
            2 算法框架[11]
              DES對(duì)64(bit)位的明文分組M進(jìn)行操作,M經(jīng)過(guò)一個(gè)初始置換IP置換成m0,將m0明文分成左半部分和右半部分m0=(L0,R0),各32位長(zhǎng)。然后進(jìn)行16輪完全相同的運(yùn)算,這些運(yùn)算被稱為函數(shù)f,在運(yùn)算過(guò)程中數(shù)據(jù)與密匙結(jié)合。經(jīng)過(guò)16輪后,左,右半部分合在一起經(jīng)過(guò)一個(gè)末置換,這樣就完成了[12]。
              在每一輪中,密匙位移位,然后再?gòu)拿艹椎?6位中選出48位。通過(guò)一個(gè)擴(kuò)展置換將數(shù)據(jù)的右半部分?jǐn)U展成48位,并通過(guò)一個(gè)異或操作替代成新的32位數(shù)據(jù),在將其置換換一次。這四步運(yùn)算構(gòu)成了函數(shù)f。然后,通過(guò)另一個(gè)異或運(yùn)算,函數(shù)f的輸出與左半部分結(jié)合,其結(jié)果成為新的右半部分,原來(lái)的右半部分成為新的左半部分。將該操作重復(fù)16次,就實(shí)現(xiàn)了。具體圖4所示。

                

                                           圖4 DES算法框圖

            3 DES解密
              在經(jīng)過(guò)所有的代替、置換、異或盒循環(huán)之后,你也許認(rèn)為解密算法與加密算法完全不同。恰恰相反,經(jīng)過(guò)精心選擇的各種操作,獲得了一個(gè)非常有用的性質(zhì):加密和解密使用相同的算法。
            DES加密和解密唯一的不同是密匙的次序相反。如果各輪加密密匙分別是K1,K2,K3….K16那么解密密匙就是K16,K15,K14…K1。
            4 DES的幾種工作方式
              第一種電子密本方式(ECB)
               將明文分成n個(gè)64比特分組,如果明文長(zhǎng)度不是64比特的倍數(shù),則在明文末尾填充適當(dāng)數(shù)目的規(guī)定符號(hào)。對(duì)明文組用給定的密鑰分別進(jìn)行加密,行密文C=(C0,C1,……,Cn-1)其中Ci=DES(K,xi),i=0,1,…..,n-1。
              第二種密文分組鏈接方式(CBC)
               在CBC方式下,每個(gè)明文組xi在加密前與先一組密文按位模二加后,再送到DES加密,CBC方式克服了ECB方式報(bào)內(nèi)組重的缺點(diǎn),但由于明文組加密前與一組密文有關(guān),因此前一組密文的錯(cuò)誤會(huì)傳播到下一組。
              第三種密文反饋方式(CFB),可用于序列密碼
               明文X=(x0,x1,……,xn-1),其中xi由t個(gè)比特組成0   第四種輸出反饋方式(OFB),可用于序列密碼
               與CFB唯一不同的是OFB是直接取DES輸出的t個(gè)比特,而不是取密文的t個(gè)比特,其余都與CFB相同。但它取的是DES的輸出,所以它克服了CFB的密文錯(cuò)誤傳播的缺點(diǎn)
            Posted on 2005-12-14 10:15 艾凡赫 閱讀(2706) 評(píng)論(2)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 算 法

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            # re: DES算法描述簡(jiǎn)介  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2010-07-12 06:39 by HartCARLY
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