第11讲--IDEA算法.ppt

IDEA分组密码算法
王滨
2005年3月23
IDEA分组密码算法概述
Xuejia Lai和James Massey于1990年提出了PES (Proposed Encryption Standard,推荐加密标准)分组密码算法。为了抗击差分密码分析,设计者于1991年对PES作了改进,并将改进后的算法称为IPES(Improved Proposed Encryption Standard,改进型推荐加密标准)。IPES于1992年改名为IDEA(International Data Encryption Algorithm,国际数
据加密标准)。
算法的描述
分组长度:64比特
密钥长度:128比特
迭代圈数:8圈(每圈6个子密钥),附加一个输出变换(4
个子密钥)。
子密钥长度:16比特。52个子密钥由128比特初始密钥通过
密钥生成算法生成。
使用的三种基本运算:按位模2加;模216加法,模216+1乘法。
整个运算过程全部在16位子分组上进行,因此该算法对16位处理器尤其有效。
将待加密的64比特明文数据X分成4个16位子块,作为算法第一圈的输入,每圈有6个16比特圈子密钥参与变换,经过8圈迭代后得4个16比特子块,再通过一个输出变换得算法的输出,级连起来即为密文Y。
(一)加密算法
所用符号的含义:
xi(i=1, 2, 3, 4)是16比特明文子分组;
yi(i=1, 2, 3, 4)是16比特密文子分组;
zi (i=1,…,52)16比特圈子密钥;
wi,j (i=1,2,...,8; j=1, 2, 3, 4 )是16比特中间结果;
⊕表示16比特的逐位异或运算;
表示16比特整数的模216加法运算;
表示16比特整数的模216+1乘法运算,其中全零子块用216代替。
64bit明文X
循环2
输出变换
循环8
循环1
64bit密文Y
子密钥生成算法
128bit密钥Z
IDEA加密总体方案流程图
IDEA第一圈的细节
Fz5,z6
IDEA的输出变换
(二)子密钥生成算法
首先将128比特初始密钥从左到右分成8个16比特子块,并将所得的 8 个子块直接作为加密算法中最前面的8个子密钥,然后将上述128比特密钥循环左移25位,将其从左到右分成8个16比特子块,得到随后的8个子密钥,重复这个过程,直到产生52个16比特子密钥为止。