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[原创] DES算法特点简述

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发表于 2018-4-25 10:40:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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DES算法为密码体质中的对称密码体制,又被称为美国数据加密标准,是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。 明文按64位进行分组,密钥长64位,密钥事实上是56位参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位, 使得每个密钥都有奇数个1)分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。
实际应用中注意的几个问题:
1、数据补位
DES加密解密就是将数据按8字节一段进行DES加密或解密,得到一段8个字节的密文或明文,最后一段不足8字节的(通常补全00或者FF),需要根据实际需求来定,之后按顺序连在一起。
2、ECB模式
ECB模式(电子密本方式)按8字节一段进行DES加密或解密得到明文或者密文,最后不足8字节的按要求补全8字节
加密步骤:
(1)将加密数据块分成以8字节为单位的数据块,表示为D0、D1、D2等。最后的数据块有可能是1~8个字节。
(2)如果最后(或唯一)的数据块的长度是8字节的话,转到第三步;如果不足8字节,则在其后(根据规定)补全8字节,如果达到8字节长度,则转到第三步。
(3)按照下图ECB加密模式所述的算法使用指定密钥对每一个数据块进行加密。
(4)计算结束后,所有加密后的数据块依照原顺序连接在一起组成加密密文。
图片1.jpg

优点:1、加密方式简单有利于加密计算;2、单步加密错误误差不会被传送;
缺点:1、可以对明文进行主动攻击,明文数据不易隐藏。
3、CBC模式
CBC模式(密文分组链接方式)

图片2.jpg

加密步骤:

(1)将明文数据以8字节一组分组,得到D1...Dn(不足补位)。

(2)将D1与初始向量I异或后的结果进行DES加密运算得到第一组密文C1。

(3)D2与第一组加密数据C1异或后进行DES加密运算得到第二组密文C2。

(4)以此类推,将最后的加密结果C1....Cn拼接起来组成密文C。

优点:1、安全性高于ECB方式,不容易被主动攻击;

缺点:1、不利于并行计算;2、误差传递;3、需要初始化向量IV。

凌科芯安科技LKT系列加密芯片支持DES-CBC、DES-ECB和国际上通用的对称和非对称加密算法,多种型号的加密芯片支持UART、IIC、SPI、USB等不同接口,满足不同客户的不同需求。

发表于 2018-4-28 13:44:39 | 显示全部楼层
ECB和CBC模式可以同时存在吗?
 楼主| 发表于 2018-4-28 13:50:26 | 显示全部楼层
只能二选一,这是两种不同的模式
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发表于 2018-4-28 13:58:00 | 显示全部楼层
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发表于 2018-4-28 14:24:44 | 显示全部楼层
RSA安全性提高了,但是速度变慢了。各有优缺点啊。
 楼主| 发表于 2018-4-28 14:42:02 | 显示全部楼层
楼上说的没错。RSA算法的特点是算法安全强度更高(起码比DES算法高很多),密钥发行和使用环节更灵活安全。这是由于他非对称算法特定决定的,公钥本身就是公开的,所以避免了密钥传递过程中的泄露和丢失问题。
但他进行加密运算的时候效率比较低,尤其是在嵌入式安全应用领域,如果没有硬件协处理器,很难达到高效运算。我用Arm Cortex M0内核的CPU测试过,运行一次RSA512位公钥加密操作都需要十几秒钟,所以在实际应用中,根本没法用起来。那个项目后来改用了LKT4201N才实现的,那也是因为那款芯片自带硬件协处理器,如果他也用软算法实现,肯定也跑不动,估计的几十秒都有可能。但用硬件辅助,可控制在几十毫秒,这个差距就非常大了
发表于 2018-4-28 15:00:36 | 显示全部楼层
楼上说的LKT4201N采用的是RSA算法还是DES算法?
 楼主| 发表于 2018-4-28 15:12:07 | 显示全部楼层
两个都支持,DES算法是常用的,是加密芯片的标配。但是RSA算法不是所有的加密芯片都支持,LKT4201N是高端的,所有才有RSA。
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发表于 2018-4-28 15:16:33 | 显示全部楼层
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发表于 2018-4-28 15:22:03 | 显示全部楼层
每种算法都有优缺点,有的行业要求安全性高,有的则注重速度,所以不能一概而论哪种算法被淘汰
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