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idea的加密是什么机制?

发布时间:2019-05-24 15:21 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部IDEA加密标准由PGP(Pretty Good Privacy)系统使用。公共密钥加密使用两个不同的密钥, 因此是一种不对称的加密系统。它的一个密钥是公开的, 而系统的基本功能也是有公共密钥的人可以访问的, 公共密钥可以保存在系统目录内或保存在未加密的电子邮件信息中。它的另一个密钥是专用的, 它用来加密信息但公共密钥可以解密该信息, 它也可以对公共密钥加密的信息解密。在提供同等安全性的前提下, 专用密钥加密的系统速度比较快。

  RC5分组密码算法是1994由麻萨诸塞技术研究所的Ronald L. Rivest教授发明的,并由RSA实验室分析。它是参数可变的分组密码算法,三个可变的参数是:分组大小、密钥大小和加密轮数。在此算法中使用了三种运算:异或、加和循环。

  RC5是种比较新的算法,Rivest设计了RC5的一种特殊的实现方式,因此RC5算法有一个面向字的结构:RC5-w/r/b,这里w是字长其值可以是16、32或64对于不同的字长明文和密文块的分组长度为2w位,r是加密轮数,b是密钥字节长度。由于RC5一个分组长度可变的密码算法,为了便于说明在本文中主要是针对64位的分组w=32进行处理的,下面详细说明了RC5加密解密的处理过程:

  1、创建密钥组,RC5算法加密时使用了2r+2个密钥相关的的32位字:,这里r表示加密的轮数。创建这个密钥组的过程是非常复杂的但也是直接的,首先将密钥字节拷贝到32位字的数组L中(此时要注意处理器是little- endian顺序还是big-endian顺序),如果需要,最后一个字可以用零填充。然后利用线初始化数组S:

  处理3n次(这里n是2(r+1)和c中的最大值,其中c表示输入的密钥字的个数)

  2、加密处理,在创建完密钥组后开始进行对明文的加密,加密时,首先将明文分组划分为两个32位字:A和B(在假设处理器字节顺序是little- endian、w=32的情况下,第一个明文字节进入A的最低字节,第四个明文字节进入A的最高字节,第五个明文字节进入B的最低字节,以此类推),其中操作符表示循环左移,加运算是模 (本应模 ,本文中令w=32)的。输出的密文是在寄存器A和B中的内容

  3、解密处理,解密也是很容易的,把密文分组划分为两个字:A和B(存储方式和加密一样),这里符合是循环右移,减运算也是模 (本应模 ,本文中令w=32)的。

  IDEA 国际数据加密算法是旅居瑞士中国青年学者来学嘉和著名密码专家J.Massey于1990年提出的。它在1990年正式公布并在以后得到增强。这种算法是在DES算法的基础上发展出来的,类似于三重DES,和DES一样IDEA也是属于对称密钥算法。发展IDEA也是因为感到DES具有密钥太短等缺点,已经过时。IDEA的密钥为128位,这么长的密钥在今后若干年内应该是安全的。

  类似于DES,IDEA算法也是一种数据块加密算法,它设计了一系列加密轮次,每轮加密都使用从完整的加密密钥中生成的一个子密钥。与DES的不同处在于,它采用软件实现和采用硬件实现同样快速。

  由于IDEA是在美国之外提出并发展起来的,避开了美国法律上对加密技术的诸多限制,因此,有关IDEA算法和实现技术的书籍都可以自由出版和交流,可极大地促进IDEA的发展和完善。

  IDEA曾今也是AES算法标准的主要竞争者,其安全性已经在国际密码年会上被证明。

  64-位数据分组被分成4个16-位子分组:xl,X2,x3,x4。这4个子分组成为算法的第一轮的输入,总共有8轮。在每一轮中,这4个子分组相列相异或,相加,相乘,且与6个16-位子密钥相异或,相加,相乘。在轮与轮间,第二和第:个子分组交换。最后在输出变换中4个子分组与4个子密钥进行运算。

  在每一轮中,执行的顺序如下:(以下表述中的相加指的是两个数mod 2^256 相加,例如:(a + b) mod p,其结果是a+b算术和除以p的余数,也就是说,(a+b) = kp +r,则 (a+b) mod p =r,又例如对于下列表述中的“(2)X2和第二个子密钥相加”就是指用X2与第二个子密钥的和除以2^16(即65536)后的余数。对于以下表述中的相乘,指的是:(a × b) mod p,其结果是 a × b算术乘法除以p的余数,又例如对于下列表述中的“(1)X1和第一个子密钥相乘。”就是指用X1和第一个子密钥相乘后的积除于(2^16+1)(即65537)后的余数。异或指的是不进位加法。)

  每一轮的输出是第(11)、(12)、(13)和(14) 步的结果形成的4个子分组。将中间两个分组分组交换(最后一轮除外)后,即为下一轮的输入。

  产生子密钥也很容易。这个算法用了52个子密钥(8轮中的每一轮需要6个,其他4个用与输出变换)。首先,将128-位密钥分成8个16-位子密钥。这些是算法的第一批8个子密钥(第一轮六个,第二轮的头两个)。然后,密钥向左环移25位后再分成8个子密钥。开始4个用在第二轮,后面4个用在第三轮。密钥再次向左环移25位产生另外8个子密钥,如此进行D算法结束。

  解密过程基本上一样,只是子密钥需要求逆且有些微小差别,解密子密钥要么是加密子密钥的加法逆要么是乘法逆。(对IDEA而言,对于模256十1乘,全0子分组用256=-l来表示,因此0的乘法逆是0)。计算子密钥要花点时间,但对每一个解密密钥,只需做一次。

  关于IDEA中运用的很多概念,需要参考数论中的知识,如有疑问,可以参考以下资料:计算机密码学(卢开澄著 清华大学出版社出版),计算机密码学及其应用,初等数论,数论导引(华罗庚著)等。关于IDEA运用的数学原理,均可在以上资料中获得答案。

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