分组密码全

1、1,分组密码(四),现代密码学第四讲,上讲内容回顾,AES算法的整体结构 AES算法的轮函数 AES算法的密钥编排算法 AES的解密变换,本节主要内容,SMS4加/解密算法 SMS4密钥编排算法 分组密码算法的运行模式,4,SMS4加/解密算法,无线局域网产品使用的SMS4密码算法是国内官方公布的第一个商用密码算法,5,SMS4加/解密算法,128比特明文分为4个32比特字（ 中元素），分别赋值给四个寄存器A、B，C，D（D为最高）. 进行32轮F运算，设每轮输入为寄存器当前状态值 和轮密钥为 ，则轮函数F为：将寄存器最右边字A的值移出，高三个字顺次右移32位，F函数的输出。

2、2018/9/26,1,第三章 分组密码,一、分组密码概述 二、DES 三、分组密码运行模式 四、IDEA 五、AES 六、分组密码的分析,2018/9/26,2,三、分组码的运行模式,2018/9/26,3,DES算法只解决了如何对一个64比特的明文分组进行加密保护的问题,对于比特数不等于64的明文如何加密,并不关心。这个问题,就由分组密码的工作模式解决。,2018/9/26,4,主要工作模式,即使有了安全的分组密码算法，也需要采用适当的工作模式来隐蔽明文的统计特性、数据的格式等，以提高整体的安全性，降低删除、重放、插入和伪造成功的机会。 电码本(ECB)模式 密码分组链接(CBC。

3、1,2.2 分组加密技术,2.2.1基本概念 2.2.2标准算法的介绍 DES算法 国际数据加密算法（IDEA） AES算法 2.2.3分组密码的分析方法 2.2.4分组密码的工作模式,2,2.2.1基本概念,密码学中常见的有两种体制: 对称密码体制(单钥密码体制)如果一个加密系统的加密密钥和解密密钥相同，或者虽然不相同，但是由其中的任意一个可以很容易地推导出另一个，即密钥是双方共享的,则该系统所采用的就是对称密码体制。 非对称密码体制(公钥密码体制) 分组密码是指将处理的明文按照固定长度进行分组，加解密的处理在固定长度密钥的控制下，以一个分组为单位独立。

4、分组密码的工作模式王 滨 2005年3月21日,2,主要内容,分组密码的工作模式 短块处理方法,3,DES算法只解决了如何对一个64比特的明文分组进行加密保护的问题,对于比特数不等于64的明文如何加密,并不关心。这个问题,就由分组密码的工作模式解决。,4,分组密码的工作模式,分组密码的“工作模式”是指以某个分组密码算法为基础,解决对任意长度的明文的加密问题的方法。,1电码本(ECB)模式2密码分组链接(CBC)模式3密码反馈(CFB)模式4输出反馈(OFB)模式5. 计数器模式 这五种工作模式适用于不同的应用需求.,分组密码的工作模式主要有：,5,1电码本(ECB-。

5、无线局域网产品使用的 SMS4 密码算法 本算法是一个分组算法。该算法的分组长度为 128 比特，密钥长度为 128 比特。加密算法与密钥扩展算法都采用 32 轮非线性迭代结构。解密算法与加密算法的结构相同，只是轮密钥的使用顺序相反，解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。 1. 术语说明 1.1 字与字节 用 表示 e-比特的向量集， 中的元素称为字， 中的元素称为字节。 eZ2322Z82Z1.2 S盒 S 盒为固定的 8 比特输入 8 比特输出的置换，记为 Sbox(.)。 1.3 基本运算 在本算法中采用了以下基本运算： 32 比特异或 i 32比特循环左移 i 位 1.4 密钥及密钥参。

6、韦宝典 副教授 中山大学电子系 weibdmail.sysu.edu.cn,第5讲：高级加密标准AES, 1997年1月，美国NIST向全世界密码学界发出征集21世纪高级加密标准(AESAdvanced Encryption Standard)算法的公告，并成立了AES标准工作研究室，1997年4月15日的例会制定了对AES的评估标准。 AES的标准提纲： （1）AES是公开的； （2）AES为单钥体制分组密码； （3）AES的密钥长度可变，可按需要增大； （4）AES适于用软件和硬件实现； （5）AES可以自由地使用，或按符合美国国家标准(ANST)策略的条件使用； （6）满足以上要求的AES算法，需按下述条件判断优劣。

7、密 码 学 韦 宝 典 副教授 weibdmail.sysu.edu.cn 中山大学电子系,分组密码标准DES,安全保密亦要求标准化 只有标准化，才能真正实现网的安全，才能推广使用加密手段，便于训练、生产和降低成本。,美国国家标准局NBS(商业部国家标准技术研究所NIST的前身),1973年5月13日 联邦记录FR1973 征求用于保护政府部门非机密敏感数据的加密算法 提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改； 相当高的复杂性，使破译开销超过可能获得的利益，同时便于理解和掌握； 安全性应该不依赖于算法的保密，仅以加密密钥的保密为基础； 实。

8、5/23/2019,1,第四章 分组密码,一、分组密码概述 二、分组密码运行模式 三、DES 四、AES 五、分组密码的分析,趾颖算棺桶魏该枣妊契滨叮超辟凛呛烦寥遍灌赣璃禾郝沾逗致户打持塑氮现代密码学课件-第9讲 分组密码5现代密码学课件-第9讲 分组密码5,5/23/2019,2,四、AES,葡尝障甜乎讼篓污疫史每碱悦及枢自览描靖潦镁拽熟趣惩挞瞩确饭粗酚顿现代密码学课件-第9讲 分组密码5现代密码学课件-第9讲 分组密码5,5/23/2019,3,密钥编排,轮密钥的比特数等于分组长度乘以轮数加1 种子密钥被扩展为扩展密钥 轮密钥从扩展密钥中按顺序选取,垣超恰冠沟捅蕉丢。

9、密码学 第四章分组密码 4 2数据加密标准 DES 4 2数据加密标准 DES DES背景DES算法概述圈函数圈密钥生成算法 算法的征集 1 1973年5月和1974年8月 NBS两次发布通告 公开征集标准加密算法 2 NBS收到了IBM公司提交的Lucifer算法的改进版 算法的标准化 Lucifer算法的改进版的修改版于1976年11月被NBS推荐为联邦标准 并授权它为在非密级的政府通信中使用。

10、分组密码的工作模式,2,主要内容,分组密码的工作模式 短块处理方法,3,DES算法只解决了如何对一个64比特的明文分组进行加密保护的问题,对于比特数不等于64的明文如何加密,并不关心。这个问题,就由分组密码的工作模式解决。,分组密码的工作模式,分组密码的“工作模式”是指以某个分组密码算法为基础,解决对任意长度的明文的加密问题的方法。,1电码本(ECB)模式2密码分组链接(CBC)模式3密码反馈(CFB)模式4输出反馈(OFB)模式5. 计数器模式 这五种工作模式适用于不同的应用需求.,分组密码的工作模式主要有：,5,1电码本(ECB-Electronic Code Book)。

11、 西安电子科技大学博士学位论文分组密码分析技术的研究姓名：张美玲申请学位级别：博士专业：通信与信息系统指导教师：王新梅20100401 猳 鬭 ， 有限域乃銼盒形独创性虼葱滦声明日期：本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电。

12、信源,信源 编码,加密,信道 编码,扩频,调制,解调,解扩,信道 译码,解密,信源 译码,信宿,数据压缩,密码,纠错编码,扩频通信,信道,研究背景（通信系统模型）,研究背景（分组密码）,4,欧洲NESSIE计划推出的分组密码算法：MISTY1、Camellia、SHACAL2、Rijndael,美国AES计划推出的分组密码算法：MARS、RC6、Rijndael、Serpent、Twofish,其他计划推出的分组密码算法：ARIA、SMS4、FOX、 CLEFIA 等等,研究背景（分组密码）,4,分组密码的主要攻击方法：差分密码攻击及其变种-差分均匀度线性密码攻击及其变种-非线性度 积分攻击-积分分支数代数攻击-代。

13、分组密码发展现状第 l6 卷第 6 期2006 年 12 月长春大学JOURNALOFCHANGCHUNUNERS V01.16No.6Dec.文章编号:10093907(2oo6o6009604分组密码发展现状赵剑,杜钦生.一,王冰冰(1.长春大学计算机科学技术学院,吉林长春,1300222.吉林大学计算机科学与技术学院,吉林长春 130012;3.曲阜师范大学计算机科学学院,山东曲阜,273165)摘要:首先阐述了分组密码的定义,介绍了在分组密码发展过程中的几个典型的算法压其设计思想,然后又介绍了几种重要的分组密码分析方法,最后探讨了分组密码研究中的一些热点问题.关键词:分组密码;DES;IDEA;AES;分组密码分析中。

14、第四章 分 组 密 码,分组密码概述,分组密码具有速度快、易于标准化和便于软硬件实现等待点。通常是信息与网络安全中实现数据加密和认证的核心体制，它在计算机通信和信息系统安全领域有着最广泛的应用。 分组密码的思想：将明文消息编码表示后的数字序列划分成长为n的组，各组分别在密钥k控制下变换成等长的输出数字序列 在相同密钥下，分组密码对长为n的输入明文组所实施的变换是等同的，所以只需研究对任一组明文数字的变换规则。这种密码实质上是字长为n的数字序列的代换密码。,分组密码的设计原则,针对安全性的一般设计原则 明文分组。

15、第3章 分组密码体制,3.1 分组密码概述 3.2 数据加密标准 3.3 差分密码分析与线性密码分析 3.4 分组密码的运行模式 3.5 IDEA 3.6 AES算法Rijndael 习题,在许多密码系统中，单钥分组密码是系统安全的一个重要组成部分，用分组密码易于构造伪随机数生成器、流密码、消息认证码（MAC）和杂凑函数等，还可进而成为消息认证技术、数据完整性机制、实体认证协议以及单钥数字签字体制的核心组成部分。实际应用中对于分组密码可能提出多方面的要求，除了安全性外，还有运行速度、存储量（程序的长度、数据分组长度、高速缓存大小）、实现平台（硬件。

16、分组密码的运行模式,即使有了安全的分组密码算法，也需要采用适当的工作模式来隐蔽明文的统计特性、数据的格式等，以提高整体的安全性，降低删除、重放、插入和伪造成功的机会。美国在FIPS中定义了五种运行模式。 电码本(ECB) 密码分组链接(CBC) 密码反馈(CFB) 输出反馈(OFB) 计数器模式（CTR）,分组密码的运行模式,一个1G大小的文件，采用DES和AES加密？,1G=220 *8 bit DES算法总块数： 220*8/64=215*8 AES算法总块数：220*8/128=213*8,一个50B大小的文件，采用DES和AES加密？,填充(Padding),给定加密消息的长度是随机的，按64 bit分组时。

17、分组密码与流密码第一节 什么是分组密码分组密码是将明文消息编码表示后的数字（简称明文数字）序列，划分成长度为 n 的组（可看成长度为 n 的矢量），每组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字（简称密文数字）序列。现代分组密码的研究始于 20 世纪 70 年代中期，至今已有 20 余年历史，这期间人们在这一研究领域已经取得了丰硕的研究成果。大体上，分组密码的研究包括三方面：分组密码的设计原理，分组密码的安全性分析和分组密码的统计性能测试。第二节 分组密码的设计原则Claude Shannon 在 1949 年提出了代替置换（S-P）网络的想。

18、第3章 分组密码理论,3.1 分组密码概述 3.2 DES 3.3 分组密码的设计原理 3.4 分组密码的工作模式,3.1 分组密码概述,分组密码，就是一个明文分组被当作一个整体来产生一个等长（通常）的密文分组的密码，通常使用的是128位分组大小。 分组密码的实质是，设计一种算法，能在密钥控制下，把n比特明文简单而又迅速地置换成唯一n比特密文，并且这种变换是可逆的（解密）。,3.1 分组密码概述(Cont.),分组密码的设计思想（C.E. Shannon)： 扩散(diffusion) 将明文及密钥的影响尽可能迅速地散布到 较多个输出的密文中（让每个明文数字尽可能地影响。

19、密码学,第四章 分组密码,4.6 分组密码的工作模式,为什么研究分组密码的工作模式?,把分组密码算法用到不同的环境中去，环境不同，要求也不同。为了满足不同的要求，通过改变分组密码输入与输出的形式，研究出不同的分组密码工作模式。,一是分组密码不能隐蔽数据模式，即相同的明文组对应着相同的密文组；二是分组加密不能抵抗组的重放、嵌入和删除等攻击。,4.6 分组密码的工作模式,分组密码的工作模式是指以这个分组密码为基础构造一个分组密码系统的方法。,安全性依赖于算法，不依赖模式，密码模式不会损害算法的安全性。,4.6 分组密码的。

20、第四讲：分组密码,分组密码体制 代换置换网络 DES AES,2,分组密码的定义,分组密码（block cipher）是现代密码学中的重要体制之一，其主要任务是提供数据保密性 分组密码加解密速度较快 (对称密码特点) 现代分组密码发展非常快，技术较成熟（公开测评） ，使用广泛 其他密码算法设计领域有广泛应用，例如：可以用于构造伪随机数生成器、流密码、认证码和哈希函数等,3,所谓分组密码是将明文分成一组一组，在密钥的控制下，经过加密变换生成一组一组的密文。具体而言，分组密码就是将明文消息序列 划分成等长的消息组在密钥 的控制下按固定的。