静坐常思己过,闲谈莫论人非,能受苦乃为志士,肯吃亏不是痴人,敬君子方显有德,怕小人不算无能,退一步天高地阔,让三分心平气和,欲进步需思退步,若着手先虑放手,如得意不宜重往,凡做事应有余步。持黄金为珍贵,知安乐方值千金,事临头三思为妙,怒上心忍让最高。切勿贪意外之财,知足者人心常乐。若能以此去处事,一生安乐任逍遥。

DES算法

作者:大鹏 发布于:2006-9-24 11:29 Sunday 分类:考试相关


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[color=#003399][b]1 简介[/b][/color]
 DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写。它是由IBM公司研制的一种加密算法,美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准,二十年来,它一直活跃在国际保密通信的舞台上,扮演了十分重要的角色[10]。
 DES是一个分组加密算法,他以64位为分组对数据加密。同时DES也是一个对称算法:加密和解密用的是同一个算法。它的密匙长度是56位(因为每个第8位都用作奇偶校验),密匙可以是任意的56位的数,而且可以任意时候改变。其中有极少量的数被认为是弱密匙,但是很容易避开他们。所以保密性依赖于密钥。
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2 算法框架[11][/color]
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 DES对64(bit)位的明文分组M进行操作,M经过一个初始置换IP置换成m0,将m0明文分成左半部分和右半部分m0=(L0,R0),各32位长。然后进行16轮完全相同的运算,这些运算被称为函数f,在运算过程中数据与密匙结合。经过16轮后,左,右半部分合在一起经过一个末置换,这样就完成了[12]。
 在每一轮中,密匙位移位,然后再从密匙的56位中选出48位。通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位,并通过一个异或操作替代成新的32位数据,在将其置换换一次。这四步运算构成了函数f。然后,通过另一个异或运算,函数f的输出与左半部分结合,其结果成为新的右半部分,原来的右半部分成为新的左半部分。将该操作重复16次,就实现了。具体图4所示。
   
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                              图4 DES算法框图
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3 DES解密[/color]
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 在经过所有的代替、置换、异或盒循环之后,你也许认为解密算法与加密算法完全不同。恰恰相反,经过精心选择的各种操作,获得了一个非常有用的性质: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。如果各轮加密密匙分别是K1,K2,K3….K16那么解密密匙就是K16,K15,K14…K1。
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4 DES的几种工作方式[/color]
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[color=#cc3300]第一种电子密本方式(ECB)[/color]
  将明文分成n个64比特分组,如果明文长度不是64比特的倍数,则在明文末尾填充适当数目的规定符号。对明文组用给定的密钥分别进行加密,行密文C=(C0,C1,……,Cn-1)其中Ci=DES(K,xi),i=0,1,…..,n-1。
 
[color=#cc3300]第二种密文分组链接方式(CBC)[/color]
  在CBC方式下,每个明文组xi在加密前与先一组密文按位模二加后,再送到DES加密,CBC方式克服了ECB方式报内组重的缺点,但由于明文组加密前与一组密文有关,因此前一组密文的错误会传播到下一组。
 
[color=#cc3300]第三种密文反馈方式(CFB),可用于序列密码[/color]
  明文X=(x0,x1,……,xn-1),其中xi由t个比特组成0  
[color=#cc3300]第四种输出反馈方式(OFB),可用于序列密码[/color]
  与CFB唯一不同的是OFB是直接取DES输出的t个比特,而不是取密文的t个比特,其余都与CFB相同。但它取的是DES的输出,所以它克服了CFB的密文错误传播的缺点


标签: 算法

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