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1、除DES加密算法之外的幾種分組加密算法前言DES使用一個56位的密鑰以及附加的8位奇偶校驗位（每組的第8位作為奇偶校驗位），產(chǎn)生最大64位的分組大小。這是一個迭代的分組密碼，使用稱為Feistel的技術(shù)，其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中一半應(yīng)用循環(huán)功能，然后將輸出與另一半進行“異或”運算；接著交換這兩半，這一過程會繼續(xù)下去，但最后一個循環(huán)不交換。DES使用16輪循環(huán)，使用異或，置換，代換，移位操作四種基本運算，除了DES分組加密算法還有其他的集中分組加密算法，一下就介紹幾種分組加密算法。1．AES加密算法?AES是分組密鑰，算法輸入128
2、位數(shù)據(jù)，密鑰長度也是128位。用Nr表示對一個數(shù)據(jù)分組加密的輪數(shù)（加密輪數(shù)與密鑰長度的關(guān)系如表1所列）。每一輪都需要一個與輸入分組具有相同長度的擴展密鑰Expandedkey(i)的參與。由于外部輸入的加密密鑰K長度有限,所以在算法中要用一個密鑰擴展程序(Keyexpansion)把外部密鑰K擴展成更長的比特串,以生成各輪的加密和解密密鑰。1.1圈變化????AES每一個圈變換由以下三個層組成:????非線性層——進行Subbyte變換；????線行混合層——進行ShiftRow和MixColumn運算；????密鑰加層——進行AddRoundKey
3、運算。①Subbyte變換是作用在狀態(tài)中每個字節(jié)上的一種非線性字節(jié)轉(zhuǎn)換,可以通過計算出來的S盒進行映射。②ShiftRow是一個字節(jié)換位。它將狀態(tài)中的行按照不同的偏移量進行循環(huán)移位，而這個偏移量也是根據(jù)Nb的不同而選擇的[3]。③在MixColumn變換中,把狀態(tài)中的每一列看作GF(28)上的多項式a(x)與固定多項式c(x)相乘的結(jié)果。b(x)=c(x)*a(x)的系數(shù)這樣計算:*運算不是普通的乘法運算,而是特殊的運算，即b(x)=c(x)·a(x)(modx4+1)對于這個運算b0=02。a0+03。a1+a2+a3令xtime(a0)=02。a
4、0其中，符號“?！北硎灸Ｒ粋€八次不可約多項式的同余乘法[3]。對于逆變化,其矩陣C要改變成相應(yīng)的D,即b(x)=d(x)＊a(x)。④密鑰加層運算(addround)是將圈密鑰狀態(tài)中的對應(yīng)字節(jié)按位“異或”。⑤根據(jù)線性變化的性質(zhì)[1],解密運算是加密變化的逆變化。這里不再詳細敘述。?1.2輪變化 ???對不同的分組長度，其對應(yīng)的輪變化次數(shù)是不同的,如表1所列。1.3密鑰擴展 ????AES算法利用外部輸入密鑰K(密鑰串的字數(shù)為Nk),通過密鑰的擴展程序得到共計4(Nr+1)字的擴展密鑰。它涉及如下三個模塊:?①位置變換(rotword)——把一個4
5、字節(jié)的序列[A,B,C,D]變化成[B,C,D,A]；②S盒變換(subword)——對一個4字節(jié)進行S盒代替；③變換Rcon[i]——Rcon[i]表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。這里的x是（02），如Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]……?????擴展密鑰的生成：擴展密鑰的前Nk個字就是外部密鑰K；以后的字W[[ｉ]]等于它前一個字W[[i-1]]與前第Nk個字W[[i-Nk]]的“異或”,即W[[ｉ]]=W[[i-1]]W[[ｉ-Nk]]。但是若ｉ為N
6、k的倍數(shù),則W[ｉ]=W[i-Nk]Subword(Rotword(W[[ｉ-1]]))Rcon[i/Nk]。AES的加密與解密流程如圖1所示。2．DEA加密算法簡介IDEA(InternationalDataEncryptionAlgorithm）在密碼學中屬于數(shù)據(jù)塊加密算法（BlockCipher）類。IDEA使用長度為128bit的密鑰，數(shù)據(jù)塊大小為64bit。從理論上講，IDEA屬于“強”加密算法，至今還沒有出現(xiàn)對該算法的有效攻擊算法。早在1990年，XuejiaLai等人在EuroCrypt’90年會上提出了分組密碼建議PES(Propos
7、edEncryptionStandard）。在EuroCrypt’91年會上，XuejiaLai等人又提出了PES的修正版IPES(ImprovedPES）。目前IPES已經(jīng)商品化，并改名為IDEA。IDEA已由瑞士的Ascom公司注冊專利，以商業(yè)目的使用IDEA算法必須向該公司申請許可。IDEA是一種由8個相似圈（Round）和一個輸出變換（OutputTransformation）組成的迭代算法。IDEA的每個圈都由三種函數(shù)：模（216+1）乘法、模216加法和按位XOR組成。在加密之前，IDEA通過密鑰擴展（KeyExpansion）將128b
8、it的密鑰擴展為52Byte的加密密鑰EK(EncryptionKey），然后由EK計算出解密密鑰DK(De
