加密技术课件

第八讲加密技术（二）2本讲知识点介绍分组密码学的概念及设计思想DES算法描述对称密码的工作模式RSA算法3教学目标掌握DES算法、RSA算法的基本原理5分组密码与流密码与流密码不同，在于输出的每一个位不是只与数字输入的明文数字有关，而是与一组长为n的明文数字有关。明文信息有良好的扩散性。加密速度慢，错误传播与扩散。6分组密码概述设计分组密码算法时，需要考虑以下几个要素（1）分组长度n要足够大（2）密钥空间足够大。（3）算法要足够复杂。（4）加密和解密运算简单，易于实现，差错传播尽可能小。7分组密码的基本设计思想—Feistel网络1、扩散和混乱扩散和混乱是由Shannon提出的设计密码系统的两个基本方法，目的是抵抗攻击者对密码的统计分析。扩散就是指将明文的统计特性散布到密文中去。通过置换算法，并将一个复杂函数作用域这一置换可以获得扩散效果。混乱就是使密文和密钥之间的统计关系变得尽可能复杂。使用复杂的代换算法可以得到混乱的效果

9（4）处理函数F对每轮处理都有相同的通用结构，但由循环子密钥Ki来区分；（5）在置换之后，执行由数据两部分互换构成的交换；（6）解密过程与加密过程基本相同。规则如下：用密文作为算法的输入，但以相反顺序使用子密钥Ki；（7）加密和解密不需要用两种不同的方法。10分组密码

的基本设

计思想—Feistel网络11DES算法1、算法描述13DES算法S-盒置换将48-bit输入转为32-bit的输出48-bit组被分成8个6-bit组，每一个6-bit组作为一个S盒的输入，输出为一个4-bit组每个S-盒是一个4行16列的表6-bit数的首、末两位数决定输出项所在的行；中间的四位决定输出项所在的列14DES算法假设第6个S-盒的输入为110101，则输出为第3行第10列的项（行或列的记数从0开始），即输出为4-bit组0001。12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13,S6:15DES算法扩展置换和P-置换17DES算法DES中初始置换和末置换18DES算法----密钥产生初始密钥置换选择PC-11234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435353738394041424344454647484950515253545556575859606162636419DES算法----密钥产生置换选择PC-2左移次数规定21其它的对称加密算法AESIDEARC2/RC4/RC522对称密码的工作模式1、电子密码本模ECB23对称密码的工作模式2、密码分组链模式CBC25对称密码的工作模式（4）输出反馈模式OFB26对称密码的工作模式（5）计数模式CTR29RSA计算密钥①选择素数:p=17&q=11②计算n=pq=17×11=187③计算ø（n）=（p–1）（q-1）=16×10=160④选择e:gcd（e,160）=1;选择e=7⑤确定d:de=1mod160且d<160，d=23因为23×7=161=1×160+1⑥公钥KU={7,187}⑦私钥KR={23,187}30RSA假设给定的消息为：M=88，则加密:C=88^7mod187=11•解密:M=11^23mod187=8831RSA2、RSA的速度及安全性硬件实现RSA比DES慢大约1000倍，软件实现RSA比DES慢大约100倍。存在冒名顶贴公布假的公钥的情况。RSA算法的安全性基于数论中大数分解的难度。但随着分解算法不断改进和计算能力的不断增强，模数小的算法越来越不安全。另一个决定性的因素是在数论，特别是数分解技术方面的突破。32Diffie-Helman算法Diffe—Hellman算法发明于1976年，是第一个公开密钥算法。Diffie—Hellman算法不能用于加密和解密，但可用于密钥分配。Diffe—Hellman密钥交换算法是基于有限域中计算离散对数的困难性问题之上的。离散对数问题是指对任意正整数x，计算Y=gxmodP是很容易的；但是已知g、Y和P求x,并使Y=gxmodP成立，在计算上几乎是不可能的。33Diffie-Helman算法设Alice和Bob是要进行秘密通信的双方，利用Diffie—Hellman算法进行密钥交换的过程可以描述如下：

（1）Alice选取大的随机数x，并计算X=modP，Alice将g、p、X传送给Bob；（2）Bob选取大的随机数y，并计算Y=modP，Bob将Y传送给Alice；（3）Alice计算K=modP，Bob计算K’=modP，易见，K=K’=modP，Alice和Bob获得了相同的密钥值K，双方以K作为加解密钥以对称密钥算法进行保密通信。监听者可以获得g、P、X、Y,但由于算不出x、y，所以得不到共享密钥K。34说明：35作业：简述DE