對稱密鑰密碼技術(shù)

來源：超時代軟件     更新時間：2012年01月10日 11:33:57

對稱（傳統(tǒng)）密碼體制是從傳統(tǒng)的簡單換位、代替密碼發(fā)展而來的。對稱密鑰密碼體制從加密模式上可分為序列密碼和分組密碼兩大類。

 

序列密碼

主要原理是通過有限狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生性能優(yōu)良的偽隨機(jī)序列，使用該序列加密信息流，（逐比特加密）得到密文序列。它的安全強(qiáng)度完全決定于它所產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列的好壞。其優(yōu)點是錯誤擴(kuò)展小，速度快，利于同步，安全程度高。序列密碼產(chǎn)生的主要途徑之一是利用移位寄存器產(chǎn)生偽隨機(jī)序列。典型方法有：反饋移位寄存器，采用n階非線性反饋函數(shù)產(chǎn)生大周期的非線性序列；利用線性移位寄存器序列加非線性前饋函數(shù)，產(chǎn)生前饋序列；鐘控序列，利用一個寄存器序列作為時鐘控制另一寄存器序列（或自己控制自己）來產(chǎn)生鐘控序列，具有大的線性復(fù)雜度；組合網(wǎng)絡(luò)及其他序列，通過組合運用以上方法，產(chǎn)生更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，來實現(xiàn)復(fù)雜的序列，其的密碼性質(zhì)理論上比較難控制。

 

分組密碼

主要原理是將明文分成固定長度的組（塊），如64比特一組，用同一密鑰和算法對每一塊加密并輸出固定長度的密文。例如DES密碼算法的輸入為64比特明文，密鑰長度56比特，密文長度64比特。設(shè)計分組密碼算法的核心技術(shù)是：通過簡單函數(shù)迭代若干圈得到復(fù)雜函數(shù)。對稱密鑰密碼系統(tǒng)具有加解密速度快、安全強(qiáng)度高等優(yōu)點，在軍事、外交以及商業(yè)應(yīng)用中使用越來越普遍。下面以實例，簡單說明對稱密碼的算法原理：本算法進(jìn)行了16次迭代，把各明文塊交織起來與從密鑰中獲得的值混合。

 

(1)將明文分成N個64bit塊，對64bit的明文進(jìn)行排列得到明文塊碼[SOURCEn，n(0...N+1)]。
(2)接下來，把明文SOURCE1分成兩個32bit的塊左右各32次，結(jié)果為SL、SR。
(3)將原始密鑰(KEY)被分成兩半(KEYL、KEYR)。
(4)將密鑰的每一半向左循環(huán)移位，然后重新合并、排列并擴(kuò)展到48位(KEY1)，同時保存分開的密鑰(KEYL、KEYR)供迭代使用。
(5)將明文右側(cè)的32位塊擴(kuò)展到48位并重新排列，結(jié)果為SRl。
(6)將擴(kuò)展到48位的密鑰(KEYl)與明文右側(cè)(SRl)進(jìn)行XOR操作，并使用轉(zhuǎn)換函數(shù)將轉(zhuǎn)換成32位結(jié)果(Xl)，再將Xl與明文左側(cè)32位(SL)進(jìn)行XOR操作，得到結(jié)果x2。
(7)將SR和X2依次排列組成一個新塊SOURCENEWn。
(8)從第④步開始結(jié)合SOURCENEWn重復(fù)這一過程，共迭代15次，再將*終結(jié)果（64位）進(jìn)行一次翻轉(zhuǎn)，得到64位的密文OBJECT1。
(9)取出SOURCE2，重復(fù)以上操作得到OBJECT2，…依此類推直到得到OBJECTn時為止。
(l0)整合SOURCEn[n(O...N+1)]，得到加密報文。

 

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