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数据加密算法
DES内容简介
,DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写。它是由IBM公司研制的一种对称加密算法,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,可能是使用最广泛的密钥系统,特别是在保护金融数据的安全中,最初开发的DEA是嵌入硬件中的。通常,自动取款机(Automated Teller Machine,ATM)都使用DEA。它出自IBM的研究工作,IBM也曾对它拥有几年的专利权,但是在1983年已到期后,处于公有范围中,允许在特定条件下可以免除专利使用费而使用。
简介
历史小百科
数据加密标准DES
DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写。它是由IBM公司在1971年设计出的一个加密算法,美国国家标准局(NBS)于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准。
DES自从公布以来,已成为金融界及其他各种行业最广泛应用的对称密钥密码系统。DES是分组密码的典型代表,也是第一个被公布出来的标准算法。原来规定DES算法的使用期为10年,可能是DES尚未受到严重威胁,更主要是新的数据加密标准研制工作尚未完成,或意见尚未统一,所以当时的美国政府宣布延长它的使用期。因而DES超期服役到2000年。近三十年来,尽管计算机硬件及破解密码技术的发展日新月异,若撇开DES的密钥太短,易于被使用穷举密钥搜寻法找到密钥的攻击法不谈,直到进入20世纪90年代以后,以色列的密码学家Shamir等人提出一种“差分分析法”,以后日本人也提出了类似的方法,这才称得上对它有了攻击的方法。
历史小百科
数据加密标准DES
严格地说Shamir的“差分分析法”也只是理论上的价值。至少到目前为止是这样,比如后来的“线形逼迫法”,它是一种已知明文攻击,需要243≈×1012个明、密文对,在这样苛刻的要求下,还要付出很大的代价才能解出一个密钥。不管是差分攻击还是线性攻击法,对于DES的安全性也仅仅只做到了“质疑”的地步,并未从根本上破解DES。也就是说,若是能用类似Triple-DES或是DESX的方式加长密钥长度,仍不失为一个安全的密码系统。
早在DES提出不久,就有人提出造一专用的装置来对付DES,其基本思想无非是借用硬件设备来实现对所有的密钥进行遍历搜索。由于电子技术的突飞猛进,专门设备的造价大大降低,速度有质的飞跃,对DES形成了实际的威胁。DES确实辉煌过,它的弱点在于专家们一开始就指出的,即密钥太短。美国政府已经征集评估和判定出了新的数据加密标准AES以取代DES对现代分组密码理论的发展和应用起了奠基性的作用,它的基本理论和设计思想仍有重要参考价值。
DES的设计原理与加密标准
DES算法分析与破解
DES的实例分析
小结
目录
数据加密标准DES设计原理与加密标准
DES的原始思想可以参照二战德国的恩格玛机,其基本思想大致相同。传统的密码加密都是由古代的循环移位思想而来,恩格玛机在这个基础之上进行了扩散模糊。但是本质原理都是一样的。现代DES在二进制级别做着同样的事:替代模糊,增加分析的难度。
设计原理
数据加密标准DES
加密标准
数据加密标准DES
现如今,的分布式计算能力,用穷举密钥搜索攻击方法破译已成为可能。数据加密标准DES已经达到它的信任终点。但是作为一种Feistel加密算法的例子仍然有讨论的价值。
DES是对二元数字分组加密的分组密码算法,分组长度为64比特。每64位明文加密成64位密文,没有数据压缩和扩展,密钥长度为56比特,若输入64比特,则第8,16,24,32,40,48,56,64为奇偶校验位,所以,实际密钥只有56位。DES算法完全公开,其保密性完全依赖密钥。
它的缺点就在于密钥太短。
设明文串m=m1m2…m64;密钥串k=k1k2…k64。
在后面的介绍中可以看到 k8,k16,k24,k32,k40,k48,k56,k64实际上是不起作用的。
DES的加密过程可表示为:
DES(m)= IP-1T16•T15…T2•T1•IP(m).
下面是完全16轮DES算法框图:
16轮DES算法框图
数据加密标准DES
算法分析与破解