資料安全中DES的結構是什麼?


資料加密標準 (DES) 是一種分組密碼演算法,它以64位塊的形式建立明文,並使用48位金鑰將其轉換為密文。它是一種對稱金鑰演算法,這意味著相同的金鑰可用於加密和解密資訊。

加密階段由兩個置換 (P-box) 組成,它們定義初始和最終置換,以及16輪Feistel密碼。每一輪都需要一個特定的48位輪金鑰,該金鑰根據確定的演算法從密碼金鑰生成。

DES密碼在加密端的組成要素如下:

初始和最終置換 - 每個置換都接收一個64位輸入並根據特定規則對其進行置換。它只顯示一些輸入埠和對應的輸出埠。這些置換是無金鑰的直接置換,彼此互為逆運算。

例如,在初始置換中,輸入中的第58位變成輸出中的第一位。同樣,在最終置換中,輸入中的第一位變成輸出中的第58位。

換句話說,如果沒有這兩個置換之間的輪次,則進入初始置換的第58位與離開最終置換的第58位相同。

輪次 - DES 使用16輪。DES的每一輪都是一個Feistel密碼。該輪從前一輪生成LI−1和RI−1,並生成LI和RI,這些將傳遞到下一輪。可以認為每一輪有兩個密碼元素(例如混合器和交換器)。

這些元素都是可逆的。交換器是可逆的。它將文字的左半部分與右半部分交換。混合器由於異或運算而可逆。所有不可逆元素都收集在函式f(RI−1, KI)中。

密碼和逆向密碼 - 透過使用混合器和交換器,可以建立密碼和逆向密碼,每個都有16輪。密碼可用於加密端,逆向密碼可用於解密端。整個概念是使密碼和逆向密碼演算法相似。

在第一種方法中,可以實現此目標的一種方法是使最後一輪(第16輪)與其他輪不同,它只有一個混合器而沒有交換器。雖然輪次不是水平的,但元素(混合器或交換器)是水平的。

在第一種方法中,第16輪與其他輪不同,並且此輪中沒有交換器。這是為了使密碼中的最終混合器和相反密碼中的第一個混合器規則相同。透過向第16輪新增一個交換器並在之後插入另一個交換器(兩個交換器相互抵消結果)來使所有16輪相同。

更新於:2022年3月14日

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