分组密码的置换 。对于一个分组长度为的分组密码，不同的密钥对应不同的加 密解密变换，即，对于给定的密钥k,加密变换Ek是GF(2)”上 的一个置换，解密变换D是Ek的逆变换。 。如果密钥长度为t,则密钥量为2t。因为GF(2)”上共有2n!个 不同的置换，所以必须有2t≤2！。为了便于密钥管理，通常 密钥长度不能太大。当然，密钥长度不能太小，否则，难 以抵抗对密钥的穷举搜索攻击。 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
分组密码的置换 对于一个分组长度为n的分组密码，不同的密钥对应不同的加 密解密变换，即，对于给定的密钥k，加密变换Ek是GF(2) 密解密变换，即，对于给定的密钥k，加密变换Ek是GF(2)n上 的一个置换，解密变换Dk是Ek的逆变换。 如果密钥长度为t，则密钥量为2t。因为GF(2)n上共有2n！个 不同的 换置 ，所以必须有2t ≤2n！。为 密钥管 了便于 理，通常 密钥长度t不能太大。当然，密钥长度t不能太小，否则，难 以抵抗对密钥的穷举搜索攻击。 7
分组密码的要求 当分组长度较小时，攻击者通过 。分组长度要足够大 穷举明文空间，得到密码变换规 律，难于抵御选择明文攻击。 。密钥量要足够大 如果密钥量小，攻击者可以有效地通过 穷举密钥，对密文进行解密，以得到有 。密码变换足够复杂 意义的明文，难于抵御唯密文攻击。 。加密和解密运算简单 使攻击者除了穷举法攻击以外， 找不到其他简洁的数学破译方法。 。无数据扩展或压缩 便于软件和硬件实现，性能好。 8 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
分组密码的要求 分组长度要足够大 当分组长度较小时，攻击者通过 分组长度要足够大 穷举明文空间 得到密码变换规 密钥量要足够大 穷举明文空间，得到密码变换规 律，难于抵御选择明文攻击。 密钥量要足够大 密码变换足够复杂 如果密钥量小，攻击者可以有效地通过 穷举密钥，对密文进行解密，以得到有 意义的明文，难于抵御唯密文攻击。 密码变换足够复杂 加密和解密 算简单 意义的明文，难于抵御唯密文攻击。 使攻击者除了穷举法攻击以外 加密和解密运算简单 使攻击者除了穷举法攻击以外， 找不到其他简洁的数学破译方法。 无数据扩展或压缩 便于软件和硬件实现，性能好。 8
分组密码的设计思想 。扩散 ●混乱 9 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
分组密码的设计思想 扩散 混乱 9
扩散 所谓扩散，是指要将算法设计成明文每一比特的变化尽 可能多地影响到输出密文序列的变化，以便隐蔽明文的统计 特性。形象地称为雪崩效应。 扩散的另一层意思是密钥每一位的影响尽可能迅速地扩 展到较多的密文比特中去。即扩散的目的是希望密文中的任 一比特都要尽可能与明文、密钥相关联，或者说，明文和密 钥中任何一比特值发生改变，都会在某种程度上影响到密文 值的变化，以防止将密钥分解成若千个孤立的小部分，然后 各个击破。 10 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
扩散 所谓扩散，是指要将算法设计成明文每 是指要将算法设计成明文每 比特的变化尽 一比特的变化尽 可能多地影响到输出密文序列的变化，以便隐蔽明文的统计 特性。形象地称为雪崩效应。 扩散的另一层意思是密钥每一位的影响尽可能迅速地扩 展到较多的密文比特中去。即扩散的目的是希望密文中的任 一比特都要尽可能与明文 一比特都要尽可能与明文 一比特都要尽可能与明文 一比特都要尽可能与明文、密钥相关联，或者说，明文和密 钥中任何一比特值发生改变，都会在某种程度上影响到密文 值的变化，以防止将密钥分解成若干个孤立的小部分，然后 各个击破。 10
扩散的举例说明 明文 密文 00000000 XXXXXx1 无扩散技术 的加密 00000001 XXXXXX11 00000000 01011010 有扩散技术 的加密 00000001 11101011 11 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
扩散的举例说明 明文 密文 00000000 xxxxxx01 无扩散技术 的加密 00000001 xxxxxx11 有扩散技术 的加密 00000000 01011010 00000001 11101011 11