信息安全工程师教程学习笔记之DES算法

信息安全工程师 责任编辑:长颈鹿 2016-07-07

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摘要:全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试,这门新开的信息安全工程师分属该考试“信息系统”专业,位处中级资格。官方教材《信息安全工程师教程》及考试大纲于7月1日出版,希赛小编整理了信息安全工程师教程学习笔记之DES算法,供大家参考学习。

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      全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试,这门新开的信息安全工程师分属该考试“信息系统”专业,位处中级资格。教材《信息安全工程师教程》及考试大纲于7月1日出版,希赛小编整理了信息安全工程师教程学习笔记之DES算法,供大家参考学习。

      DES算法为密码体制中的对称密码体制,又被称为美国数据加密标准,是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。明文按64位进行分组,密钥长64位,密钥事实上是56位参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位,使得每个密钥都有奇数个1)分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。

      DES算法基本原理

      其入口参数有三个:key、data、mode。key为加密解密使用的密钥,data为加密解密的数据,mode为其工作模式。当模式为加密模式时,明文按照64位进行分组,形成明文组,key用于对数据加密,当模式为解密模式时,key用于对数据解密。实际运用中,密钥只用到了64位中的56位,这样才具有高的安全性。

      DES算法算法特点

      分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。

      DES算法主要流程

      DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位,整个算法的主流程图如下

1.jpg

      DES特点

      DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256,这意味着如果一台计算机的速度是每一秒钟检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间,可见,这是难以实现的。然而,这并不等于说DES是不可破解的。而实际上,随着硬件技术和Internet的发展,其破解的可能性越来越大,而且,所需要的时间越来越少。使用经过特殊设计的硬件并行处理要几个小时。

      为了克服DES密钥空间小的缺陷,人们又提出了三重DES的变形方式。

      DES算法应用误区

2.jpg

      由上述DES算法介绍我们可以看到:DES算法中只用到64位密钥中的其中56位,而第8、16、24、......64位8个位并未参与DES运算,这一点,向我们提出了一个应用上的要求,即DES的安全性是基于除了8,16,24,......64位外的其余56位的组合变化256才得以保证的。因此,在实际应用中,我们应避开使用第8,16,24,......64位作为有效数据位,而使用其它的56位作为有效数据位,才能保证DES算法安全可靠地发挥作用。如果不了解这一点,把密钥Key的8,16,24,......64位作为有效数据使用,将不能保证DES加密数据的安全性,对运用DES来达到保密作用的系统产生数据被破译的危险,这正是DES算法在应用上的误区,留下了被人攻击、被人破译的极大隐患。


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