
分組密碼算法是當今商用密碼的主流,本文整理了幾種有代表性的近代分組密碼的介紹和每種分組密碼的特點,具體如下:
1.數據加密標準DES
DES分組密碼算法旨在加密和保護靜態存儲和傳輸通道中的數據。DES使用各種加密技術,如替換,替換和代數。它結構緊湊,易於實施且易於使用。它是適應計算機環境的現代分組密碼模型。DES的設計充分體現了商家設計密碼的設計理念,表明密碼的設計和分析達到了一個新的水平。
DES是分組密碼,明文、密文和密鑰包長度均為64位。
DES是面向二進制的加密算法。因此,可以加密和解密任何形式的計算機數據。
DES是一種聯合操作,因此加密和解密共享相同的算法,減少了完成項目所需的工作量。
DES的加密結構屬於Feistel結構。
DES分組密碼存在的安全弱點
面對計算能力的快速开展,DES使用56位密鑰,這顯然更短。如果密鑰更長,則更安全。
DES中有一些弱密鑰和半弱密鑰。在加密疊代中使用不同的子密鑰以確保DES安全性。但是,實際上有一些密鑰可以生成16個子密鑰,這些子密鑰有相同的。
2.3DES分組密碼
為了彌補DES的不足,隨後發佈的3DES取代了DES作為新標準。3DES有三個值得注意的功能。第一时间,3DES能完全抵抗窮舉攻擊;其次是安全性,並已顺利获得實踐進行測試。這是因為3DES的基礎加密算法是DES。DES加密算法比任何其他加密算法分析更多時間。找到一種比徹底攻擊更有效的攻擊方法是不安全的。第三,由於3DES的底層加密算法是DES,許多現有的DES軟件和硬件產品可以很容易地實現3DES,因此使用起來很方便。
3DES的根本缺點是在軟件中實現算法的速度較慢,3DES比DES慢得多。
IDEA分組密碼
IDEA密碼算法廣泛用於Internet加密系統PGP和許多其他加密系統。
IDEA是塊密碼,明文和密文數據包長度為64位,密鑰長度為128位。
IDEA算法是聯合操作,加密和解密共享相同的算法。
IDEA易於實現,易於在軟件或硬件中實現,以及快速加密和解密。
IDEA安全性
IDEA是一種在DES之後成功的分組密碼。在當前的計算條件下,IDEA通常被認為是安全的,它可以抵禦徹底的攻擊。由於其密鑰長度為128位,因此詳細的攻擊需要測試數億個密鑰。在設計中,IDEA使用三個不同的代數群,這些代數群是混合的,使用乘法/加法單元作為混淆和擴展組件,並實現良好的非線性和完整性和擴散性,增強密碼安全性。此外,IDEA輪函數設計總結還確保任何操作的輸出不用作相同操作的輸入,這進一步改善了算法的非線性。分析表明,IDEA可以抵禦差分攻擊和線性攻擊。
IDEA中的一個安全漏洞是存在弱密鑰。由於弱密鑰相對於密鑰的總量很小,如果隨機選擇密鑰,則產生弱密鑰的概率很小。
IDEA旨在促進16位CPU實現,並且對於32位CPU實現不是很方便。這對今天的32位CPU來說很可惜。
國密算法SM4
SM4算法是由中國國家密碼管理局發佈的WLAN產品使用的分組加密算法。設計簡單,算法結構具有特點,安全高效。
SM4加密算法是一種分組算法。分組長度為128位,密鑰長度為128位。加密算法和密鑰擴展算法使用32輪疊代結構。
SM4分組密碼算法的安全功能
SM4分組密碼算法主要用於WLAN產品的完全機密性。SM4加密算法由我們的專業加密組織設計,並經過全面分析和測試。根據分析,SM4的主要加密組件設計得相當好。在非線性和其主要加密指標方面,它達到了相當好的水平,相當於AES的S盒。密鑰擴展算法使用非線性S盒變換。這類似於AES,並且在DES的子密鑰生成算法中不使用非線性s盒變換。
雖然國內外學者對SM4加密算法進行了各種分析,但這種攻擊並不構成對它們的真正威脅。因此,中國國家密碼管理局仍然支持SM4密碼,這些密碼已被廣泛用於確保中國信息的安全性。但是,任何密碼都有優點和缺點。國內外的密碼分析發現SM4密碼存在一些缺陷。這是正常的,有助於我們改進SM4密碼並設計新密碼。
