信息安全中的DES加密算法

开题报告正文：信息安全中的DES加密算法研究一、本课题研究的目的和意义古往今来，通信中的安全保密问题一直受到广泛关注。历史上，交战双方在通信安全、保密和密码破译方面的优势均被认为是取得战争胜利的关键因素之一。今天，人类已进入信息化时代，现代通信涉及各个行业，信息安全已成为人人都关心的问题，这就促使密码学揭去了神秘的面纱，为更广泛的领域和大众服务。互联网是一个面向大众的开放系统，在互联网的各个结点上有恶意企图的用户随时会发起对互联网的攻击，以达到窃取其他用户信息的目的，各种信息系统的建立和使用造成我们对计算机，尤其是对数据库和网络的事实上的依赖。但是，由于数据库中存储的数据，网络上传输的数据都是具有一定价值的信息，对这些信息的非法访问、窃取、篡改等行为必然导致计算机信息安全问题的出现。因此网络信息安全问题变的越来越重要，而对于网络信息安全，最有效的手段就是加密技术，为了解决这些问题，数字签名、身份验证、数据加密技术应运而生，尤其是数据加密技术给计算机信息安全带来了生机，而DES加密技术作为一项重要的安全技术为数据加密传输提供了很好的解决方法。二、本课题的国内外研究现状于1977年被美国定为联邦信息标准的DES(它由IBM公司研制)采用分组加密的方式。在加密前,先对整个明文进行分组,每个组长为64bit。再对每个64bit二进制进行加密处理,产生一组64bit密文数据。最后将各个分组密文串接起来,即得到整个密文。这种加密方式的特点在于:一方面,它采用了分组方式,因而密文截获者在没有得到每一组的全部密文前,无论采用什么方法,不可能导出其明码。其次，DES的加密用函数f是一个非常复杂的变换(包括扩展置换、按位异或、S盒置换以及P盒置换),在没有公布其函数前也没有人能够导出其函数变换来。1985年,一种叫做三重DES利用E-D-E(加密-解密-加密)的加密方式成为美国的一个商用加密标准(RFC2420),而且在DES之后,相继出现了许多不同的加密方法，如：1.密码专用芯片集成，2.量子加密技术的研究等。三、本课题研究的主要内容随着互联网应用的逐步普及和网络技术的不断发展，网络安全问题越发凸显出来。数据保密变换，密码技术，是对计算机信息进行保护的最实用和最可靠的方法，它是网络安全技术中的核心技术。互联网是一个面向大众的开放系统，对于信息的保密措施和系统的安全性考虑得并不完备，由此引起的网络安全问题也就日益严重。现就如何保护计算机信息的内容，进行概要论述。（一）网络安全技术概述从本质上看，网络安全就是网络上的信息安全。从广义上来说，凡是涉及到网络信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。信息安全的技术主要包括监控、扫描、检测、加密、认证、防攻击、防病毒以及审计等几个方面，其中加密技术是信息安全的核心技术，它渗透到大部分安全产品之中，并正向芯片化方向发展。图1信息安全技术体系结构（二）加/解密算法的一般原理密码体制从原理上可分为2大类,即单钥密码体制和双钥密码体制。单钥密码体制是指信息的发送方和接受方共享一把钥匙。在现代网络通信条件下,该体制的一个关键问题是如何将密钥安全可靠地分配给通信的对方,并进行密钥管理。因此单钥密码体制在实际应用中除了要设计出满足安全性要求的加密算法外,还必须解决好密码的产生、分配、传输、存储和销毁等多方面问题。单钥密码可分为古典密码、流密码和分组密码,DES就属于分组密码中的一种。志双钥食密码父体制扮又称隶公钥弊密码茧体制怪,升其最潮大特赖点是摊采用届2强个密框钥将违加密南、解瞧密分巴开。架在双撞钥体耐制下找,顿每个趴用户么都拥将有2拳把密累钥,菜—晶个公把开,旋一禾个自证己专魔用。驻当使狸用用厦户专真用密任钥加步密,遭而码用该息用户遮公开陵密钥圆解密榆时,匙则拉可实嗓现一俭个被金加密肤的消亭息能须被多蚁个用缓户解运读;俊当租使用浮用户踪公开纺密钥钩加密雄,句而用茧该用挣户专摘用密朝钥解碍密时柔,漆则可茄实现激传输悠的信平息只拦被一护个用叉户解估读。岭前者烛常被议用于银数字总签名灯,渔后者挑常被妻用于泽保密海通信毕。抓（三蹲）皱加/田解密岛机制旁的应诉用舒在信誉息安棵全领誓域中涛,呈凡涉啦及到昼数据体通信辱均采较用加寻/解评密机消制。就而目咐前日锡益发扇展的挪电子宗商务扭正是冲充分蜓展示阁加/罢解密究机制荡的一再个十犬分重柄要的宵领域仗。僻在电读子商穗务中箩,爸订单界的保零密性完需用念加密挽技术蔑来处洁理,呆而订举单的讽可靠萄性、菌时间逝性则伪需用床数字坛签名组技术患,种有时蚀还需吵双重输签名宫。例臭如,淹刘短先生惜要买糖张小闪姐的诊一处难房产前,聚他发役给张忽小姐辛一个够购买田报价升单及等他对接银行盒的授涌权书舌的消品息,凭如怕果张忠小姐羽同意菜按此伶价格事出卖弯,窜则要烦求银雾行将回钱划叉到张轻小姐笔的帐够上。折但刘潜先生收不想轰让银危行看正到报赢价,阀也咽不想滩让张萄小姐乌看到川他的果银行塑帐号盖信息萄。此凉外,坛报弦价和界付款阶是相术连的重、不元可分袭割的糖,乱仅当蔽张小绳姐同狸意他揉的报们价后舒,仆钱才倦会转剂移。隔要达托到这核个要惰求,溉采闸用双维重签逮名即败可实抄现。售（四陪）D撒ES粮加密关算法闷的分筒析桃特享DE寨S是类一个免迭代例型的散分组煮密码馆，使弄用称充为F年ei晨st菜el吩的技碑术，搁其中麻将加足密的毙文本典块分超成两寄部分莲。使温用子以密钥慰对其娃中一心部分健应用轻循环父功能须，然索后将感输出饰与另弱一部苗分进忠行村“湿异或革”勤运算弹；接咬着交滑换这壳两部萌分，芬这一土过程亮会继涝续下其去，押但最危后一畏个循厨环不积交换勤；D脑ES峰使用特16坊个循配环。慎DE干S的华描述室DE燕S换是一需种分跟组加垦密算篇法,葵他搅以伍64昂位为疲分组鸡对数雁据加桌密。惹6灿4遥位一作组的榆明文虎从算矮法的各一端尘输入锁,垒64航位藏的密励文从仪另一仗端输大出。啊密钥困的长尺度为校56妇位枣(欢密钥蚕通常签表示域为业64天位柄的数拢,裹但每拳个第皂8位萍都用侄作奇圾偶检塑验,宵可万以忽赚略)该。研密钥辆可以帮是任别意的而5糊6瓶位数朋,恢且可描以在站任意欢的时亩候改肉变。柱DE杀S隙算法继的入但口参睛数有舰3突个:坦K左ey得,讨Da须ta或,劣Mo运de否。鬼DE傲S抛算法钓的工你作过亲程:汗若跟Mo喊de健为界加密对,筹则用缩Ke丝y信对数卫据D我at它a漂进行腐加密乡,观生成边Da随t跃a认的密铲码形卸式详(私64六位)哲作属为D伟ES坚的津输出俘结果捏;粒若M负od味e傻为解途密,智则荒用K蚂ey死对旷密码违形式恨的数隐据D贤at克a摔解密悄,认还原弹为D碎at渴a你的忠明码杏形式掏(吵6汽4位捞)贩作为电DE帜S唯的输盈出结门果。泉DE尿S流算法甘详述普在通震讯网盈络的软两端午，双遗方约陆定一拌直的袄密钥与，在讯通信段的原碑点用鸽密钥孙对核讯心数快据进营行D问ES键加密撕，然简后以蕉密钥标形式膀在公阴共通森信网建中传召输到榆通信核网络朝的重煤点，窑数据链到达忘目的赖地后迹，用肿同样韵的密忽钥对垫密码染叔叔前进行乘解密躬，便浆再现捡了明柱码形镇式的坏核心老数据见。这咳样，抹便保衰证了豆核心录数据碗在公刷共通梦信网梦中传搜输的申安全浇性和售可靠刑性。洋(1秀)校初始统置换拔其功获能是展把输券入的舅64甲位数另据块谜按位苍重新菊出分铜为L胞0俘,烛R0恐两部乔分,菠每珍部分辉各长手32粥位斩。伤(2避)母逆置厦换巴经过车1瞎6次桃迭代并运算预后,惜得碰到L喂16扣,奔R1四6,暑将然此作数为输姐入进醉行逆幅置换参,豪即得伏到密位文输蜜出。乓逆置算换正诉好是命初始户置换耀的逆满运算荷。染(3惑)技函数丝f逐(R获i,私K奴i饭)智的计愿算数(4抵)箱子密录钥K年i悠(晒4栋8吸b)僚的秒生成沙算法事DE加S算眼法的劲应用机误区匆及避柱开方牌法乱DE靠S市算法碧具有骨极高鄙的安贿全性筝,公到目决前为左止,腐除劈了用赶穷举管搜索耽法对低DE供S匹算法带进行拢攻击摊外,裕还拜没有贷发现谣更有通效的榜办法哲。而吹56王位长树的密畏钥的搬穷举炭空间启为2也56庙,济这意水味着检如果运一台凉计算礼机的际速度刻是每冒秒检逆测一贱百万晚个密宅钥,硬则徒他搜千索完顿全部盖密钥告就需式要将妙近天22静85忌年的五时间著,没可见凭,直这是指难以处实现怖的。汪当然茧,件随着海科学柳技术境的发桌展,匆当铃出现幅超高碑速计桃算机抛后,鸭可漏以考纱虑把湾DE智S迟密钥档的长距度再际增长隙一些检,勒以此舌来达执到更否高的纤保密嘉程度羽。小旷触棵佛筑粱脏摸捕图厌2滴DE越S加伙密算洒法结盖构图垂DE封S算存法的伙改进狱我们语注意异到个DE覆S算剩法的垒每一迈个轮幸次加青密或闭解密斧的子孟密钥责皆通角过循风环左体移及版循环章右移管来实期现赢,而携且每事个轮原次都宰有确欺定的抵移动碑位数咏,蜡因而身对攻模击者何来说牙,画极容做易通昂过对拼截获抵密文峰的分碍析取酿得子壶密钥蚊,键若对肥K索i进明一步幅加密驳,婚则可观以对寒攻击肥者增突加解愁密难聚度。恳DE膝S的斑核心脚在中F函铁数中叮S洗盒置温换。笼为了扒增加课攻击鸟者的石破译样难度绣,仙我们膀可通衔过同伯样方快式悉,对程每一日层的精子密聪钥进游行进滴一步赚的加权密。驳四、吐进度桂安排勿第1府周原颗仔袭待与还指导皮老师纳见面浑，确喊定毕才业论粉文题贵目。岔第2违周蔽苍摊兔初和晶指导贵老师总见面璃，听酷取老扭师讲罩解。存第2技～3阔周娃裂洲殖到图娘书馆拾查阅荒有关泽资料圣，为啄开题为作准强备。店第3纱～5寨周租肯域渣进行债开题陵报告寄的撰剪写及稠开题桑答辩病，并己交老延师评政审。桶第6聪～1价1周桥烦蹄扛利用命实习经时间约进行峰毕业凳设计次的相销关工贫作及瓶查阅悄相关潮资料谨。幕第1烦2～享14芬周登幻系瓜统验揪收；恭对论侮文进少行修改改并头定稿肤；准浇备论系文答扰辩。忍第1球5周丙械游旺认论文钥答辩险。剖五、险参考委文献师[1狱]危施晃奈尔忍.应肯用密厕码学姨[M桐].使机械刑工业句出版助社，案20宅00句.1关.摊[2咽]疑吴喊强.野加密要与解恶密[依M]矿.企触业管陵理出比版社殖,2拦00欲8.丢12校.表[3就]赤范停洪彬浑，裴结要强音.加更密与分解密悬实战早全攻魔略[饮M]系.人饭民邮协电出圆版社刻，2誉01娱0.店1.荐[4元]辨李清联.铁信息修安全纪中的荐DE雹S加性密算弹法[跟j]截.西津北工您业大滤学学揪报，哀20未05店.盯[5净]凯尧族时茂泥.网野络安翁全中朋两个氧典型露的加觉密算海法[梨J]卡.九兆江学滔院信办息科此学与识技术江学院炼学报止，2急00勿8.驰[6静]攻王爽襄，描曾嵘略.D及ES界密码恭算法唤分析株与改螺进[屯J]锣.十余堰职迫业技访术学粒院学暑报，橡20专06友,1桌0(渡5)猛.肾[7作]曾靳兰冰，反赖宏刻慧，耻等.幼DE卵S加系密算姿法的杯安全侧分析聪[J水].出江西聋理工肯大学景信息紫工程发学院掏学报铜，2租00卵7,皮2(坟2)傻.衰[8寨]刘徐态洪波茅,李书颖华