现代常规的分组加密算法.ppt

我们主要考察如下三种加密算法1TRIPLEDES（1）二重DES(DoubleDES)对于二重DES的加密，所用密钥的长度为
56×2=112bits
这样是否真正能增强DES的强度呢？问题在于下式能否成立：
EK2(EK1(P))=EK3(P)(4.1)
DES是一个从集合A到集合A的一个映射。其中：

映射DES事实上可视为对A的一个作用，作用方式为置换。所有可能的置换数为（264)!。
然而，DES对每一个不同的密钥只决定唯一的映射。而密钥数256<107，(4.1)式不能成立。关于DES不是群的详细证明见上面给的文献。
注：二重DES很难抵挡住中间相遇攻击法（Meet-in-the-MiddleAttack)E若给出一个已知的明密文对（P,C)做：对256个所有密钥K1做对明文P的加密，得到一张密钥对应于密文X的一张表；类似地对256个所有可能的密钥K2做对密文C的解密，得到相应的“明文”X。做成一张X与K2的对应表。比较两个表就会得到真正使用的密钥对K1,K2。
对二重DES的中间相遇攻击的分析（2）带有双密钥的三重DES（TripleDESwithTwoKeys)E到目前为止，还没有人给出攻击三重DES的有效方法。对其密钥空间中密钥进行蛮干搜索，那么由于空间太大为2112=5×1033，这实际上是不可行的。若用差分攻击的方法，相对于单一DES来说复杂性以指数形式增长，要超过1052。
注意：
1*.Merkle和Hellman设法创造一个条件，想把中间相遇攻击（meet-in-the-middleattack）的方法用于三重DES，但目前也不太成功。
2*.虽然对上述带双密钥的三重DES到目前为止还没有好的实际攻击办法，但人们还是放心不下，又建议使用三密钥的三重DES，此时密钥总长为168bits.
C=EK3(DK2(EK1(P)))2RC5RC5具有如下的特性：对RC5的系统描述：RC5加密明文块的长度为32，64，128bits。并且对应同样长度的密文。密钥长度为从0到2040bits。一个特定的RC5表示为
RC5-w/r/b
Rivest建议使用的标注RC5为
RC5-32/12/16
（明文分组长度64，加密轮数12，密钥长度128bits)（2）RC5的密钥扩展对给定的密钥K来说，经过一些复合运算可产生总数为t的字密钥，使得每一轮都分配一对密钥。除此之外的非轮运算部分也要分配一对密钥。总计产生t=2r+2个子密钥，每个密钥的长度为一个字长（wbits)。子密钥可标记在t-字阵列中：
s[0],s[1],…,s[t-1]它为w×t矩阵

这种阵列的产生图示为：初始化将参数r，w输入，左面标出的t-字阵列是一些伪随机bit，按r,w的规格选入的。然后把b-bits长的密钥K[0,…,b-1]转换成c-字阵列L[0,…,c-1]（字的bit数为w，这里c=b×8/w；注意：密钥长度为b个字节）。如果b不是w的整数倍，那么L右端的空位用0填入。

下面描述密钥生成的细节：对于给定的参数r和w，开始初始化运算
Pw=Odd((e-2)2w)
Qw=Odd((Φ-1)2w)
这里
e=2.718281828459…(自然对数的底）
Φ=1.618033988749…（黄金分割比率）
并且Odd[x]表示最接近x且可左可右的奇整数。
例：Odd[e]=3,Odd[Φ]=1
用上述两个常数，按下述方式得到初始化的阵列S:
S[0]=Pw
Fori=1tot-1do
S[i]=S[i-1]+Qw
其中的加法是模2w的加法运算。得到初始化阵列S，然后与最后产生的密钥阵列L做混合，最终得到子密钥阵列。

注1*.为了增强复杂性，可对阵列S,L做多次处理：
i=j=x=y=0
do3×max(t,c)times:
{
S[i]=(S[i]+X+Y)<<<3；
X=S[i]；i=(i+1)(modt);
L[j]=(L[j]+X+Y)<<<(X+Y)；
Y=L[j]；j=(j+1)(modc);
}
2*.Rivest声称，这个扩张函数具有单向性。
（3）RC5的加密加密运算图：将明文分组为左右A,B；用变量Lei，Rei参与
运算程序为：
LE0=A+S[0]
RE0=B+S[1]
fori=1tordo
LEi=((LEi-1⊕REi-1)<<<REi-1)+S[2×i];
REi=((REi-1⊕LEi)<<<LEi)+S[2×i+1];（4）RC5的解密明文（2w比特）3RC6分组密码简介Procedure:
B=B+S[0]
D=D+S[1]
fori=1tordo
{
t=(B×(2B+1))<<<㏒2w
u=(D×(2D+1))<<<㏒2w
A=((A⊕t)<<<u)+S[2i]
C=((C⊕u)<<<