AES——密码学实验报告

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aes实验报告

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aes实验报告AES实验报告引言:AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法,被广泛应用于保护敏感数据的安全传输和存储。

本实验旨在探究AES算法的原理和应用,并通过实验验证其加密和解密的效果。

一、AES算法的原理AES算法是一种分组密码算法,将明文分成固定长度的数据块,并通过一系列的加密和解密操作来保护数据的机密性。

AES算法的核心是轮函数,它通过一系列的轮变换来对数据进行加密和解密。

二、实验准备1. 实验环境搭建:在计算机上安装支持AES算法的编程环境,如Python或Java。

2. 实验材料准备:准备一些测试用的明文和密钥,以及相应的加密和解密结果。

三、AES算法的加密过程1. 密钥扩展:AES算法需要对输入的密钥进行扩展,生成一系列的轮密钥。

这些轮密钥用于后续的加密和解密操作。

2. 初始轮:将明文与第一轮密钥进行异或运算。

3. 轮变换:AES算法中的轮变换包括字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加。

这些变换操作按照一定的顺序进行,每一轮都会产生一个新的加密结果。

4. 最终轮:在最后一轮中,省略列混淆操作,并将结果与最后一轮密钥进行异或运算。

四、实验步骤1. 选择一组明文和密钥作为输入数据。

2. 使用AES算法对明文进行加密,得到密文。

3. 使用相同的密钥对密文进行解密,得到还原的明文。

4. 比较还原的明文与原始明文是否一致,验证AES算法的正确性。

五、实验结果与分析在实验中,我们选择了一组明文和密钥进行加密和解密操作。

经过实验,我们成功地得到了相应的密文和还原的明文,并与原始明文进行了比较。

结果显示,还原的明文与原始明文完全一致,证明了AES算法的正确性和可靠性。

六、AES算法的应用AES算法在现代密码学中被广泛应用于数据的加密和解密过程。

它可以用于保护敏感数据的安全传输和存储,如网络通信、文件加密和数据库加密等领域。

AES算法具有高度的安全性和可靠性,被认为是目前最强大的对称加密算法之一。

AES加密算法实验报告

AES加密算法实验报告

实验报告学号:姓名:专业:班级:第 10 周static void SubBytes(unsigned char p[16]);static void inSubBytes(unsigned char p[16]);static void ShiftRows(unsigned char e[]);static void inShiftRows(unsigned char e[]);static void MatrixToByte(unsigned char e[]);static void inMatrixToByte(unsigned char e[]);static unsigned char FFmul(unsigned char a, unsigned char b);static void KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4]);static void KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]);~plaintext();private:};#include""using namespace std;static unsigned char sBox[] = {};/定义加密S盒/unsigned char insBox[256] ={};//定义解密S盒plaintext::plaintext(){}void plaintext::createplaintext(unsigned char a[])//创建明文{int i = 0;unsigned int p[16];for (int j = 0; j<200; j++){if (a[j] == 0){break;}}for (; i<16; i++){p[i] = a[i];a[i] = a[i + 16];}}void plaintext::SubBytes(unsigned char p[16])//字节变换函数{unsigned char b[16];for (int i = 0; i<16; i++){b[i] = sBox[(int)p[i]];}}void plaintext::inSubBytes(unsigned char p[16])//逆字节变换函数{unsigned char b[16];for (int i = 0; i<16; i++){b[i] = insBox[(int)p[i]];}}void plaintext::ShiftRows(unsigned char e[])//行移位变换函数{unsigned char t[4];for (int i = 1; i<4; i++){for (int x = 0; x<4; x++)t[x] = e[x + i * 4];for (int y = 0; y<4; y++)e[(y + 4 - i) % 4 + i * 4] = t[y];}}void plaintext::inShiftRows(unsigned char e[])//逆行移位变换函数{unsigned char t[4];for (int i = 1; i<4; i++){for (int x = 0; x<4; x++)t[x] = e[x + i * 4];for (int y = 0; y<4; y++)e[(y + i) % 4 + i * 4] = t[y];}}void plaintext::MatrixToByte(unsigned char e[])//列混合变换函数{unsigned char t[4];int r, c;for (c = 0; c< 4; c++){for (r = 0; r<4; r++){t[r] = e[r * 4 + c];}for (r = 0; r<4; r++){e[r * 4 + c] = FFmul(0x02, t[r])^ FFmul(0x03, t[(r + 1) % 4])^ FFmul(0x01, t[(r + 2) % 4])^ FFmul(0x01, t[(r + 3) % 4]);}}}void plaintext::inMatrixToByte(unsigned char e[])//逆列混合变换函数{unsigned char t[4];int r, c;for (c = 0; c< 4; c++){for (r = 0; r<4; r++){t[r] = e[r * 4 + c];}for (r = 0; r<4; r++){e[r * 4 + c] = FFmul(0x0e, t[r])^ FFmul(0x0b, t[(r + 1) % 4])^ FFmul(0x0d, t[(r + 2) % 4])^ FFmul(0x09, t[(r + 3) % 4]);}}}unsigned char plaintext::FFmul(unsigned char a, unsigned char b){unsigned char bw[4];unsigned char res = 0;int i;bw[0] = b;for (i = 1; i<4; i++){bw[i] = bw[i - 1] << 1;if (bw[i - 1] & 0x80){bw[i] ^= 0x1b;}}for (i = 0; i<4; i++){if ((a >> i) & 0x01){res ^= bw[i];}}return res;}void plaintext::KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4])//轮密钥加{int r, c;for (c = 0; c<4; c++){for (r = 0; r<4; r++){state[r + c * 4] ^= k[r][c];}}}void plaintext::KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4])//密钥扩展{int i, j, r, c;unsigned char rc[] = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36 };for (r = 0; r<4; r++){for (c = 0; c<4; c++){w[0][r][c] = key[r + c * 4];}}for (i = 1; i <= 10; i++){for (j = 0; j<4; j++){unsigned char t[4];for (r = 0; r<4; r++){t[r] = j ? w[i][r][j - 1] : w[i - 1][r][3];}if (j == 0){unsigned char temp = t[0];for (r = 0; r<3; r++){t[r] = sBox[t[(r + 1) % 4]];}t[3] = sBox[temp];t[0] ^= rc[i - 1];}for (r = 0; r<4; r++){w[i][r][j] = w[i - 1][r][j] ^ t[r];}}}}plaintext::~plaintext(){}#include<iostream>#include<>#include<>//使用文件选取功能#include""using namespace std;unsigned char w[11][4][4] = { 0 };int len = 0;//图片每行需要加密的长度void Cipher();//加密图片void inCipher();//解密图片void Cipher(unsigned char a[]){unsigned char b[16];for (int i = 0; i < (len / 16); i++){for (int j = 0; j<16; j++)b[j] = a[j + i * 16];plaintext::KeyAdding(b, w[0]);for (int n = 1; n <= 10; n++){plaintext::SubBytes(b);plaintext::ShiftRows(b);if (n != 10)plaintext::MatrixToByte(b);plaintext::KeyAdding(b, w[n]);}for (int m = 0; m<16; m++)a[m + i * 16] = b[m];}}void inCipher(unsigned char a[]){unsigned char b[16];for (int i = 0; i < (len / 16) ; i++){for (int j = 0; j<16; j++){b[j] = a[j + i * 16];}plaintext::KeyAdding(b, w[10]);for (int n = 9; n >= 0; n--){plaintext::inShiftRows(b);plaintext::inSubBytes(b);plaintext::KeyAdding(b, w[n]);if (n)plaintext::inMatrixToByte(b);}for (int m = 0; m<16; m++)a[m + i * 16] = b[m];}}bool ImageCopy(const CImage &srcImage, CImage &destImage) {int i, j;//循环变量if ())return FALSE;//源图像参数BYTE* srcPtr = (BYTE*)();int srcBitsCount = ();int srcWidth = ();int srcHeight = ();int srcPitch = ();//销毁原有图像if (!()){();}//创建新图像if (srcBitsCount == 32) //支持alpha通道{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 1);}else{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 0);}BYTE *destPtr = (BYTE*)();int destPitch = ();len=abs(srcPitch);for (int i = 0; i<srcHeight; i++)Cipher(srcPtr + i*srcPitch);//复制图像数据for (i = 0; i<srcHeight; i++){memcpy(destPtr + i*destPitch, srcPtr + i*srcPitch, abs(srcPitch));}return TRUE;}bool inImageCopy(const CImage &srcImage, CImage &destImage){int i, j;//循环变量if ())return FALSE;//源图像参数BYTE* srcPtr = (BYTE*)();int srcBitsCount = ();int srcWidth = ();int srcHeight = ();int srcPitch = ();//销毁原有图像if (!()){();}//创建新图像if (srcBitsCount == 32) //支持alpha通道{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 1);}else{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 0);}BYTE *destPtr = (BYTE*)();int destPitch = ();len = abs(srcPitch);for (int i = 0; i<srcHeight; i++)inCipher(srcPtr + i*srcPitch);//复制图像数据for (i = 0; i<srcHeight; i++){memcpy(destPtr + i*destPitch, srcPtr + i*srcPitch, abs(srcPitch));}return TRUE;}int main(){unsigned char key[16] = {//固定密钥0x77, 0x59, 0xc5, 0xa4,0x55, 0x90, 0xa4, 0xa3,0xb2, 0xcc, 0x01, 0xa9,0xcb, 0xac, 0x77, 0x23 };plaintext::KeyExpansion(key, w);TCHAR szBuffer[MAX_PATH] = { 0 };//使用文件选取功能OPENFILENAME ofn = { 0 };= sizeof(ofn);// = m_hWnd;= _T("");//要选择的文件后缀= _T("D:\\");//默认的文件路径= szBuffer;//存放文件的缓冲区= sizeof(szBuffer) / sizeof(*szBuffer);= 0;= OFN_PATHMUSTEXIST | OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_EXPLORER;//标志如果是多选要加上OFN_ALLOWMULTISELECTBOOL bSel = GetOpenFileName(&ofn);CImage image, image2, image3;//读取图片(szBuffer);。

现代密码算法实验报告(3篇)

现代密码算法实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解现代密码学的基本原理和数论基础知识;2. 掌握非对称密码体制的著名代表RSA加密算法的工作原理和流程;3. 设计实现一个简单的密钥系统;4. 掌握常用加密算法AES和DES的原理及实现。

二、实验内容1. RSA加密算法实验2. AES加密算法实验3. DES加密算法实验三、实验原理1. RSA加密算法RSA算法是一种非对称加密算法,由罗纳德·李维斯特、阿迪·沙米尔和伦纳德·阿德曼三位密码学家于1977年提出。

其基本原理是选择两个大质数p和q,计算它们的乘积n=pq,并计算欧拉函数φ(n)=(p-1)(q-1)。

选择一个整数e,满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质。

计算e关于φ(n)的模逆元d。

公开密钥为(e,n),私有密钥为(d,n)。

加密过程为C=Me mod n,解密过程为M=Cd mod n。

2. AES加密算法AES(Advanced Encryption Standard)是一种分组加密算法,采用128位分组大小和128、192或256位密钥长度。

AES算法主要分为四个阶段:初始轮、密钥扩展、中间轮和最终轮。

每个轮包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加。

3. DES加密算法DES(Data Encryption Standard)是一种分组加密算法,采用64位分组大小和56位密钥长度。

DES算法主要分为16轮,每轮包括置换、置换-置换、S盒替换和密钥加。

四、实验步骤及内容1. RSA加密算法实验(1)选择两个大质数p和q,计算n=pq和φ(n)=(p-1)(q-1);(2)选择一个整数e,满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质,计算e关于φ(n)的模逆元d;(3)生成公开密钥(e,n)和私有密钥(d,n);(4)用公钥对明文进行加密,用私钥对密文进行解密。

2. AES加密算法实验(1)选择一个128、192或256位密钥;(2)初始化初始轮密钥;(3)进行16轮加密操作,包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加;(4)输出加密后的密文。

AES加密算法实验报告

AES加密算法实验报告

实验报告姓名:陈清扬学号:2051313 班级:信息安全日期:2011-04-23AES加密算法一、实验环境1.硬件配置:酷睿i3cpu ,2G内存2.使用软件:(1) 操作系统:windows7旗舰版(2) 软件工具:visualc++6.0二、AES涉及的相关概念或基本原理简介:密码学中的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES),又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。

这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。

经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。

2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

密码说明:严格地说,AES和Rijndael加密法并不完全一样(虽然在实际应用中二者可以互换),因为Rijndael加密法可以支援更大范围的区块和密钥长度:AES的区块长度固定为128 位元,密钥长度则可以是128,192或256位元;而Rijndael使用的密钥和区块长度可以是32位元的整数倍,以128位元为下限,256位元为上限。

加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。

大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。

AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作,这个矩阵又称为“体(state)”,其初值就是一个明文区块(矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte)。

(Rijndael加密法因支援更大的区块,其矩阵行数可视情况增加)加密时,各轮AES加密循环(除最后一轮外)均包含4个步骤:1AddRoundKey—矩阵中的每一个字节都与该次回合金钥(round key)做XOR运算;每个子密钥由密钥生成方案产生。

2SubBytes—透过一个非线性的替换函数,用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。

北理工aes实验报告

北理工aes实验报告

北理工aes实验报告实验目的通过实践学习,掌握AES对称加密算法的原理和实现方法。

实验环境- 操作系统:Windows 10- 开发工具:Visual Studio Code- 编程语言:Python实验步骤1. 导入所需的库pythonfrom Crypto.Cipher import AES2. 定义AES加密算法的密钥和初始化向量pythonkey = b'0123456789abcdef' 密钥必须是16、24或者32个字符iv = b'1234567890abcdef' 初始化向量必须是16个字符3. 定义AES加密函数和AES解密函数pythondef encrypt(text):cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)加密后的数据长度必须是16的整数倍ciphertext = cipher.encrypt(text.ljust(16))return ciphertextdef decrypt(ciphertext):cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)plaintext = cipher.decrypt(ciphertext).rstrip()return plaintext4. 进行加密和解密测试pythontext = b'this is a test' 待加密的数据ciphertext = encrypt(text)print('加密后的数据:', ciphertext)plaintext = decrypt(ciphertext)print('解密后的数据:', plaintext)实验结果经过测试,加密后的数据为:b'\x93\x972\xe1)\xff\x1a]\x80\x95A\x0e&\xdf\r5'解密后的数据为:b'this is a test'实验总结通过本次实验,我们掌握了AES对称加密算法的基本原理和实现方法。

密码学实验报告AESRSA

密码学实验报告AESRSA

华北电力大学实验报告||实验名称现代密码学课程设计课程名称现代密码学||专业班级:学生姓名:学号:成绩:指导教师:实验日期:[综合实验一] AES-128加密算法实现 一、实验目的及要求(1)用C++实现;(2)具有16字节的加密演示;(3)完成4种工作模式下的文件加密与解密:ECB, CBC, CFB,OFB.二、所用仪器、设备计算机、Visual C++软件。

三. 实验原理3.1、设计综述AES 中的操作均是以字节作为基础的,用到的变量也都是以字节为基础。

State 可以用4×4的矩阵表示。

AES 算法结构对加密和解密的操作,算法由轮密钥开始,并用Nr 表示对一个数据分组加密的轮数(加密轮数与密钥长度的关系如表2所示)。

AES 算法的主循环State 矩阵执行1 r N 轮迭代运算,每轮都包括所有 4个阶段的代换,分别是在规范中被称为 SubBytes(字节替换)、ShiftRows(行位移变换)、MixColumns(列混合变换) 和AddRoundKey ,(由于外部输入的加密密钥K 长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥 K 扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥。

最后执行只包括 3个阶段 (省略 MixColumns 变换)的最后一轮运算。

表2 AES 参数比特。

3.2、字节代替(SubBytes )AES 定义了一个S 盒,State 中每个字节按照如下方式映射为一个新的字节:把该字节的高4位作为行值,低4位作为列值,然后取出S 盒中对应行和列的元素作为输出。

例如,十六进制数{84}。

对应S 盒的行是8列是4,S 盒中该位置对应的值是{5F}。

S 盒是一个由16x16字节组成的矩阵,包含了8位值所能表达的256种可能的变换。

S 盒按照以下方式构造:(1) 逐行按照升序排列的字节值初始化S 盒。

第一行是{00},{01},{02},…,{OF};第二行是{10},{l1},…,{1F}等。

密码学实验报告(AES,RSA)

密码学实验报告(AES,RSA)

华北电力大学实验报告||实验名称现代密码学课程设计课程名称现代密码学||专业班级:学生姓名:学号:成绩:指导教师:实验日期:[综合实验一] AES-128加密算法实现 一、实验目的及要求(1)用C++实现;(2)具有16字节的加密演示;(3)完成4种工作模式下的文件加密与解密:ECB, CBC, CFB,OFB.二、所用仪器、设备计算机、Visual C++软件。

三. 实验原理3.1、设计综述AES 中的操作均是以字节作为基础的,用到的变量也都是以字节为基础。

State 可以用4×4的矩阵表示。

AES 算法结构对加密和解密的操作,算法由轮密钥开始,并用Nr 表示对一个数据分组加密的轮数(加密轮数与密钥长度的关系如表2所示)。

AES 算法的主循环State 矩阵执行1 r N 轮迭代运算,每轮都包括所有 4个阶段的代换,分别是在规范中被称为 SubBytes(字节替换)、ShiftRows(行位移变换)、MixColumns(列混合变换) 和AddRoundKey ,(由于外部输入的加密密钥K 长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥 K 扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥。

最后执行只包括 3个阶段 (省略 MixColumns 变换)的最后一轮运算。

表2 AES 参数比特。

3.2、字节代替(SubBytes )AES 定义了一个S 盒,State 中每个字节按照如下方式映射为一个新的字节:把该字节的高4位作为行值,低4位作为列值,然后取出S 盒中对应行和列的元素作为输出。

例如,十六进制数{84}。

对应S 盒的行是8列是4,S 盒中该位置对应的值是{5F}。

S 盒是一个由16x16字节组成的矩阵,包含了8位值所能表达的256种可能的变换。

S 盒按照以下方式构造:(1) 逐行按照升序排列的字节值初始化S 盒。

第一行是{00},{01},{02},…,{OF};第二行是{10},{l1},…,{1F}等。

密码学算法设计与实现的实验报告

密码学算法设计与实现的实验报告

密码学算法设计与实现的实验报告实验报告一、实验目的本实验的目的是设计和实现一个密码学算法,加深对密码学基本知识的理解,并掌握密码学算法设计与实现的方法。

二、实验原理本实验选取的密码学算法是AES(Advanced Encryption Standard)算法,该算法是一种对称加密算法,具有高度的安全性和广泛的应用。

AES算法基于替代、置换和混合技术,用于对数据进行加密和解密。

实现AES算法的关键是实现四个基本操作:字节替代(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和轮密钥加(AddRoundKey)。

其中字节替代和行移位不涉及密钥,可以使用固定的S-box和位移表进行计算;列混淆和轮密钥加需要根据密钥来计算。

三、实验步骤1. 设计并实现AES算法的主函数,控制加密和解密操作;2. 实现字节替代和行移位操作的代码,并通过测试验证正确性;3. 实现列混淆和轮密钥加操作的代码,并通过测试验证正确性;4. 设计并实现密钥扩展函数,用于生成轮密钥;5. 实现AES算法的加密函数和解密函数,通过测试验证正确性;6. 验证AES算法对数据进行加密和解密的正确性和安全性。

四、实验结果经过实验,AES算法实现的加密和解密功能正常,能够对数据进行可靠的保护。

验证加密函数和解密函数的正确性时,采用了多组不同的密钥和明文进行测试,结果都能够正确地实现加密和解密的逆操作。

五、实验心得体会通过本实验,我深入理解了AES算法的工作原理和实现方法,学会了使用替代、置换和混合技术对数据进行加密和解密。

在实验中,我不仅学习了密码学的基本知识,还锻炼了编程和算法设计的能力。

在实现算法的过程中,我特别注重代码的可读性和可维护性,采用了模块化和函数化的设计方法,使得代码逻辑清晰,易于理解和修改。

总之,本实验对于深入学习密码学和加密算法具有重要意义,通过动手实践,我不仅理解了密码学的基本原理,还培养了自主学习和解决问题的能力。

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实验报告
【实验名称】AES加密解密实验
姓名:学号:班级:日期:10月20日
【实验目的】
1.掌握AES算法的基本原理
2.了解AES算法的详细步骤
【实验环境】
1.本试验需要密码教学实验系统的支持
2.操作系统为Windows 2000或者Windows XP
【实验内容】
1.掌握AES算法的原理及过程
2.完成AES密钥扩展运算
3.完成AES数据加密运算
【实验步骤】
1.打开“AES理论学习”,掌握DES算法的加解密原理;
2.打开“AES算法流程”,开始DES单步加密实验,如图10-1;
3.选择密钥输入为ASCII码或十六进制码模式,输入密钥;若为ASCII码模式,则输入
8个字符的ASCII码;若为十六进制码模式,则输入16个字符的十六进制码(0~9,a~f,A~F);
4.点击“字节矩阵”按钮,将输入的密钥转化为密钥字节矩阵,从左至右每一列依次
为W0, W1, W2, W3;
5.依次点击“RotWord”、“SubWord”、“轮常量异或”,对W3依次进行“循环移
位”、“S盒”、“轮常量异或”操作并与W0异或得到W4,;
6.点击“异或”按钮,使得W1与W4进行异或得到W5
7.点击“生成W6和W7”按钮,生成W6和W7
8.点击“生成所有轮密钥”按钮,生成1~10轮轮密钥
9.进入第二部分——加密,选择加密输入为ASCII码或十六进制码模式,输入明文;若
为ASCII码模式,则输入8个字符的ASCII码;若为十六进制码模式,则输入16个字符的十六进制码(0~9,a~f,A~F);
10.点击“字节矩阵”按钮,将输入明文转化为明文字节矩阵;
11.点击“AddRoundKey”按钮,使明文字节矩阵与密文字节矩阵进行逐比特异或;
12.接下来进行第一轮操作,依次点击“SubBytes”、“ShiftRows”、“MixColumns”、
“AddRoundKeys”按钮,对经过轮密钥加操作的字节矩阵依次进行字节替换、行移位、列混合和逐字节异或操作,得到新的字节矩阵;
13.对上一步得到的结果连续进行8轮上一步的四步操作得到新的字节矩阵;
14.第十轮的时候依次进行字节替换、行移位、轮密钥加操作(不需要列混合)得到最
终的密文字节矩阵。

15. AES数据加密解密体验
【实验心得】
本次实验的主要内容是AES加密算法的实现。

在看懂AES加密原理的基础上,明白了加密的关键虽然是扩散和混淆。

加密过程依次经过读进明文、读进密钥、产生轮子密钥、轮密钥加、轮变换(包括字节替换、列变换、列混淆、轮密钥加)及最后轮变换得到密文,而解密过程则是加密过程的逆过程,依次经过读取密文、读取密钥、产生轮子密钥、轮密钥加、轮变换(包括逆列变换、逆字节替换、获得轮密钥、轮密钥加、逆列混淆)和最后一轮变换。

理解和学习AES是在学习和实验了DES的基础上,比较这两种加密算法可以发现:他们都是对称的分组加密算法;具有较高的复杂性,使得破译的开销超过可能获得的利益,同时理解和掌握密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密,其安全性仅以加密密钥的保密为基础,适用于多种完全不同的应用。

DES为64位,但AES可以为128、192和256位;DES包括对密钥和明文的按位变换及子密钥计算等,对比AES,我们可以发现,AES比DES更加复杂,从而AES也解决了DES的一些问题:
(1)作为分组密码,DES的加密单位仅有64位二进制,这对于数据传输来说太小,因为每个分组仅含8个字符,而且其中某些位还要用于奇偶校验或其他通讯开销。

(2)DES的密钥的位数太短,只有56比特,而且各次迭代中使用的密钥是递推产生的,这种相关必然降低密码体制的安全性,在现有技术下用穷举法寻找密钥是可行的。

(3)DES不能对抗差分和线性密码分析。

迄今为止,DES算法中的S盒8个选择函数矩阵的设计原理因美国政府方面的干预,不予公布。

从这一方面严格地讲DES算法并不是一个真正的公开加密算法。

S盒设计中利用了重复因子,致使加密或解密变换的密钥具有多值性,造成使用DES合法用户的不安全性。

而且,在DES加密算法的所有部件中,S盒是唯一的具有差分扩散功能的部件(相对于逐位异或),其它都是简单的位置交换,添加或删减等功能,毫无差分扩散能力。

这样,DES的安全性几乎全部依赖于S盒,攻击者只要集中力量对付S盒就行了。

(4)DES用户实际使用的密钥长度为56bit,理论上最大加密强度为256。

DES算法要提高加密强度(例如增加密钥长度),则系统开销呈指数增长。

除采用提高硬件功能和增加并行处理功能外,从算法本身和软件技术方面无法提高DES算法的加密强度。

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