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文檔簡介
■
流密碼基本原理■
流密碼分類■
密鑰流產(chǎn)生器■
幾種常見的流密碼算法第三章對(duì)稱密碼體制—
—流密碼流密碼基本原理■
在單鑰密碼體制中,按照加密時(shí)對(duì)明文處理方式的不同,可分為分組密碼和流密碼?!?/p>
流密碼亦稱為序列密碼,是將待加密的明文分成連續(xù)的字符或比特,然后用相應(yīng)的密鑰流對(duì)之進(jìn)行加密,密鑰流由種子密鑰通過密鑰流生成器產(chǎn)
生。■
密鑰流可以方便地利用以移位寄存器為基礎(chǔ)的電
路來產(chǎn)生?!鎏攸c(diǎn):實(shí)現(xiàn)簡單,加密速度快,錯(cuò)誤傳播低。■
原理通過隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生性能優(yōu)良的偽隨機(jī)序
列(密鑰流),使用該
序列加密信息流(逐比
特加密),得到密文序列。明文流mi種子密鑰K隨機(jī)數(shù)發(fā)生器密鑰流Ki加密變換
密文流Ci流密碼基本原理■
一段待加密的消息明文被分成連續(xù)的符號(hào)x=x,x?,…,x,…,
加密通過密鑰流k=k?,k?,…k,
…
以
E(x)=E?(x)E?(x?)…E,(x,)
…的方式進(jìn)行。其中,k;是密鑰流中的第i個(gè)元素E(x;
對(duì)消息明文中的第i個(gè)元素
x;
進(jìn)行加密所得的密文。流密碼基本原理時(shí)變性:隨時(shí)間而變化?!隽髅艽a內(nèi)部狀態(tài)隨時(shí)間變化,通過加密器和解密
器中的記憶元件得以保證;■
密鑰流中的元素的產(chǎn)生由i時(shí)刻的流密碼內(nèi)部狀態(tài)
(記作σ;)和種子密鑰(記作k)
決
定
,即
k=f(k,σ;);■
加密變換Ek,與解密變換Dk,也和i時(shí)刻的流密
碼內(nèi)部狀態(tài)有關(guān)。流密碼的時(shí)變性■
流密碼基本原理■
流密碼分類■
密鑰流產(chǎn)生器■
幾種常見的流密碼算法第三章對(duì)稱密碼體制—
—流密碼■用狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)
f描述流密碼加密器中存儲(chǔ)器的狀態(tài)
隨時(shí)間變化的過程?!?/p>
同步流密碼:如果某個(gè)流密碼中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)
不依賴被輸入加密器存儲(chǔ)器的明文;■
自同步流密碼:狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)
fs與輸入明文有關(guān)。注意:目前大多數(shù)研究成果都是集中于同步流密碼的。流密碼分類密釧流發(fā)生器kE(x)同步流密碼模型可見課本P47圖3.21X1
.l[流密碼體制示例:二元加法流密碼見課本P47圖3.22同步流密碼兩部分功能:■
驅(qū)動(dòng)部分:負(fù)責(zé)控制存儲(chǔ)器的狀態(tài)并提供周期長、
統(tǒng)計(jì)特性好的序列供非線性組合部分使用;■
非線性組合部分:對(duì)這些序列進(jìn)行非線性組合,以
便得到理想的密鑰流。見課本P48圖3.23密鑰流生成器從兩個(gè)方面考慮■系統(tǒng)自身的復(fù)雜性度量出發(fā)■從抗已知攻擊出發(fā)
具體準(zhǔn)則:■密鑰量足夠大■周期要足夠長■線性復(fù)雜度■良好的統(tǒng)計(jì)特征■
混淆和擴(kuò)散■組合函數(shù)設(shè)計(jì)流密碼系統(tǒng)的原則1.A5
算法■
法國,歐洲數(shù)字蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)(
GSM)
中使用的序列密碼加密
算法■
3個(gè)LFSR,
移位寄存器的長度分別是19、22和23,但抽頭都較少
2.Rambutan
算法■英國的算法,由通信電子安全組織設(shè)計(jì)■
5個(gè)LFSR
組成,每個(gè)LFSR
長度大約為80-級(jí),而且有10個(gè)抽頭。
3.RC4
算法■
由RonRivest于1987年為RSA
數(shù)據(jù)安全公司設(shè)計(jì)的可變密鑰長度的序
列密碼,廣泛用于商業(yè)密碼產(chǎn)品中。4.SEAL算法■IBM公司的Phil
Rogaway和Don
Coppersmith設(shè)計(jì)的一種易于用軟件
實(shí)現(xiàn)的序列密碼?!?/p>
是一個(gè)偽隨機(jī)函數(shù)簇。2.4.3幾種常見的流密碼算法■
原理不同■
流密碼比分組密碼快■
流密碼比分組密碼代碼少很多流密碼與分組密碼比較■
課后習(xí)題4和習(xí)題6;■
用DES加密,明文是m=computer,密鑰是programm
M=011000110110111101101101011100000111010
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