密碼學原理 分組密碼,Feistel結構實現

2021-10-09 19:33:01 字數 988 閱讀 5788

現在使用的大多數對稱分組加密演算法都是基於feistel分組密碼結構的,所以研究feistel密碼的設計原理很重要。先看流密碼和分組密碼的不同,然後看fristel結構在分組密碼上的應用。

金鑰形式

例項應用

流密碼隨機(可一次一密)

金鑰流必須提前由安全通道傳送

共享對稱金鑰

不同金鑰

位流vienere密碼

vernam密碼

資料流加密

(資料通訊通道,網頁瀏覽鏈結)

分組密碼

共享對稱金鑰

相同金鑰

分組等長明密文

desaes

塊資料(檔案傳輸,e-mail,資料庫)

分組密碼作用在n位明文分組上,產生n位密文分組。共有

代替:每個明文元素或元素組被唯一的替換為相應的密文元素或者元素組。

代替中需要有代替表,將每個元素的代替元素唯一的表示記錄。

置換:明文元素的序列被替換為該序列的乙個置換。就是說,序列中沒有元素被新增、刪除或者替換,但是序列中元素出現的順序改變了。

在代替中,元素按照一定的規則被替換,替換規則就是代替表,代表表也即是金鑰。

在置換中,沒有元素被替換,但是明文元素的序列被改變,例如用柵欄技術:按照對角線的順序寫明文,按行的順序讀作密文。這種技術很容易被破譯,更為複雜的方案即用矩陣的方式:按行寫明文,按列讀作密文,讀密文之前將列的次序打亂,列的次序變換就是演算法的金鑰。

單純的置換密碼有著與明文相同的字母頻率特徵,容易被識別。多次置換密碼相對來說要安全很多。

擴散:盡可能的使明文和密文之間的統計關係變得複雜,防止推導出金鑰。使明文的統計特徵消散在密文中,讓每個密文數字被多個明文數字影響。

混淆:盡可能使密文和加密金鑰之間的統計關係更加複雜,防止攻擊者發現金鑰。

feistel結構的具體實現依賴以下幾個引數和特徵:

密碼學原理

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