密碼學(xué)——DES的補(bǔ)充
2023-07-31 20:36:58 來源：嗶哩嗶哩
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DES加密之前寫過一篇文章來介紹具體運算過程的，整體過程就是針對明文分塊進(jìn)行加密操作，分組加密的算法思想在其中運用，核心是明文與密鑰的異或操作，步驟主體就是擴(kuò)散與混淆，用與防止暴露其統(tǒng)計特征。針對密文的數(shù)理統(tǒng)計出現(xiàn)規(guī)律才是密碼學(xué)的最大對手。
異或操作是線性運算的操作，無論明文與不同的密鑰進(jìn)行異或運算多少次，異或運算滿足結(jié)合律，一定等同于與某一個密鑰進(jìn)行單詞運算的結(jié)果，所以多次異或操作是無法提升加密算法的安全性，必須得破除線性規(guī)律特征。
異或操作受到青睞的原因不僅是硬件層面支持導(dǎo)致運算速度極快，更在于加密解密操作均可直接使用明文/密文與密鑰異或即可。后者的特性導(dǎo)致了任意明文密文對的泄露，密鑰也有可能泄露。
擴(kuò)散就是將32bit長度的明文按照一定算法擴(kuò)充為48bit長度，混淆就是分組從S盒表格中取得對應(yīng)的數(shù)字組合得到新的值，由48bit壓縮成32bit。在擴(kuò)散與混淆操作中引入了非線性變換，解決了密碼暴露的問題，破除了異或操作中的線性規(guī)律特征。
雪崩效應(yīng)在DES算法中也有明確的體現(xiàn)，由于需要有16輪的加密操作，輸入明文1bit位的變化就會導(dǎo)致輸出明文巨大的變化，選擇明文攻擊時的統(tǒng)計規(guī)律也很難被分析。
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