IDEA加密算法

 

在IDEA 加密和解密过程中，明文和密文是分成 64 比特的块来处理的，但密钥宽度是 128 比特，加解密是依赖于下面的三种代数群的运算，每个代数群都是 16 比特数的运算，其中包括：

• 两个16 比特子块的按位异或 (XOR) 运算．
• 模加运算，两个整数相加后，对 216 取模，即忽略*高位进位的加法．
• 模乘运算，两个数求积后，对费马数 p=216 +1取模．
  

由于上面三种运算的任意两个运算间不满足分配律和结合律，使输入之间实现了较复杂的组合运算，图 3.1 给出了IDEA 算法的加密过程，在 8 轮变换之后，紧接着是一个输出变换．它们级联起来完成一次完整的加密，算法的解密过程和加密过程相同，只是参与运算的子密钥块小同，这个特性也被称为加密和解密的相似性，从图 3.1 可看出 IDEA算法包括 34 次16 位模乘和模加， 48 次异或运算。

 

如图3.1 所示， 64位的明文被分为 4 个16 比特的子块，四个明文的子模块被 52 个16 比特的密钥转换为 4 个16 比特的密文子块，每轮变换使用 6 个密钥子块，第 r（ r=1,…,8）轮使用的密钥为 Z1 (R)， … ，Z 6(R) ，若将输出置换作为*后一轮，它用四个密钥，标记为 Z1 (9)， … ，Z 4(9) 用于加密和解密的 52个子密钥是由用户提供的 128 位密钥产生的，加密的各轮密钥是由原始密钥向左依次作 25 比特的循环移位后抽取得到的，解密密钥是由对应的加密密钥经模逆运算后产生的，假设 Ki(r) 表示解时第 r轮的第i个密钥，解密密钥和加密密钥具体关系如下：

由于解密密钥产生的复杂性， IDEA 的加密速度快于解密。

在每一轮的核心中，包含有两个模乘模块和两个模加模块，这种结构被称为乘加(MA) 结构，即图3.1 中虚线标注的部分，它是 IDEA 实现中的关键非线性构件，研究表明8轮迭代后能达到雪崩性的扩散和混淆，因而它能抵抗差分分析。

 

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