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对称密钥密码技术

来源:超时代软件     更新时间:2012年01月10日 11:33:57

对称(传统)密码体制是从传统的简单换位、代替密码发展而来的。对称密钥密码体制从加密模式上可分为序列密码和分组密码两大类。

 

序列密码

主要原理是通过有限状态机产生性能优良的伪随机序列,使用该序列加密信息流,(逐比特加密)得到密文序列。它的安全强度完全决定于它所产生的伪随机序列的好坏。其优点是错误扩展小,速度快,利于同步,安全程度高。序列密码产生的主要途径之一是利用移位寄存器产生伪随机序列。典型方法有:反馈移位寄存器,采用n阶非线性反馈函数产生大周期的非线性序列;利用线性移位寄存器序列加非线性前馈函数,产生前馈序列;钟控序列,利用一个寄存器序列作为时钟控制另一寄存器序列(或自己控制自己)来产生钟控序列,具有大的线性复杂度;组合网络及其他序列,通过组合运用以上方法,产生更复杂的网络,来实现复杂的序列,其的密码性质理论上比较难控制。

 

分组密码

主要原理是将明文分成固定长度的组(块),如64比特一组,用同一密钥和算法对每一块加密并输出固定长度的密文。例如DES密码算法的输入为64比特明文,密钥长度56比特,密文长度64比特。设计分组密码算法的核心技术是:通过简单函数迭代若干圈得到复杂函数。对称密钥密码系统具有加解密速度快、安全强度高等优点,在军事、外交以及商业应用中使用越来越普遍。下面以实例,简单说明对称密码的算法原理:本算法进行了16次迭代,把各明文块交织起来与从密钥中获得的值混合。

 

(1)将明文分成N个64bit块,对64bit的明文进行排列得到明文块码[SOURCEn,n(0...N+1)]。
(2)接下来,把明文SOURCE1分成两个32bit的块左右各32次,结果为SL、SR。
(3)将原始密钥(KEY)被分成两半(KEYL、KEYR)。
(4)将密钥的每一半向左循环移位,然后重新合并、排列并扩展到48位(KEY1),同时保存分开的密钥(KEYL、KEYR)供迭代使用。
(5)将明文右侧的32位块扩展到48位并重新排列,结果为SRl。
(6)将扩展到48位的密钥(KEYl)与明文右侧(SRl)进行XOR操作,并使用转换函数将转换成32位结果(Xl),再将Xl与明文左侧32位(SL)进行XOR操作,得到结果x2。
(7)将SR和X2依次排列组成一个新块SOURCENEWn。
(8)从第④步开始结合SOURCENEWn重复这一过程,共迭代15次,再将*终结果(64位)进行一次翻转,得到64位的密文OBJECT1。
(9)取出SOURCE2,重复以上操作得到OBJECT2,…依此类推直到得到OBJECTn时为止。
(l0)整合SOURCEn[n(O...N+1)],得到加密报文。

 

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