密碼學(xué) 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES

DES全稱(chēng)為Data Encryption Standard，即數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是一種使用密鑰加密的塊算法，1977年被美國(guó)聯(lián)邦政府的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局確定為聯(lián)邦資料處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS），并授權(quán)在非密級(jí)政府通信中使用，隨后該算法在國(guó)際上廣泛流傳開(kāi)來(lái)。需要注意的是，在某些文獻(xiàn)中，作為算法的DES稱(chēng)為數(shù)據(jù)加密算法（Data Encryption Algorithm,DEA），已與作為標(biāo)準(zhǔn)的DES區(qū)分開(kāi)來(lái)。

原理

DES設(shè)計(jì)中使用了分組密碼設(shè)計(jì)的兩個(gè)原則：混淆（confusion）和擴(kuò)散(diffusion)，其目的是抗擊敵手對(duì)密碼系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析?；煜鞘姑芪牡慕y(tǒng)計(jì)特性與密鑰的取值之間的關(guān)系盡可能復(fù)雜化，以使密鑰和明文以及密文之間的依賴(lài)性對(duì)密碼分析者來(lái)說(shuō)是無(wú)法利用的。擴(kuò)散的作用就是將每一位明文的影響盡可能迅速地作用到較多的輸出密文位中，以便在大量的密文中消除明文的統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)，并且使每一位密鑰的影響盡可能迅速地?cái)U(kuò)展到較多的密文位中，以防對(duì)密鑰進(jìn)行逐段破譯。

過(guò)程

1.DES加密流程

2.對(duì)于每個(gè) 64 位長(zhǎng)度的明文分組的加密過(guò)程：

①初始置換：輸入分組按照初始置換表重排次序，進(jìn)行初始置換。 ②16 輪循環(huán)：DES 對(duì)經(jīng)過(guò)初始置換的 64 位明文進(jìn)行 16 輪類(lèi)似的子加密過(guò)程. ③終結(jié)置換：按照終結(jié)置換表進(jìn)行終結(jié)置換，64位輸出就是密文。

3.子密鑰產(chǎn)生過(guò)程