混乱 所谓混乱，是指在加解密变换过程中是明文、密钥以及密 文之间的关系尽可能地复杂化，以防密码破译者采用解析法（即 通过建立并求解一些方程)进行破译攻击。 混乱可以用“搅拌机”来形象地解释，将一组明文和一组 密钥输入到算法中，经过充分混合，最后变成密文。同时要求， 执行这种“混乱”作业的每一步都必须是可逆的，即明文混乱 以后能得到密文，反之，密文经过逆向的混乱操作以后能恢复 出明文。（按照混乱原则，分组密码算法应有复杂的非线性因 素) 12 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
混乱 所谓混乱，是指在加解密变换过程中是明文、密钥以及密 文之间的关系尽可能地复杂化，以防密码破译者采用解析法(即 通过建立并求解一些方程)进行破译攻击。 进行破译攻击。 混乱可以用“搅拌机”来形象地解释，将一组明文和一 将一组明文和一 将一组明文和一 将一组明文和一组 密钥输入到算法中，经过充分混合，最后变成密文。同时要求， 到算法中，经过充分混合，最后变成密文。同时要求， 执行这种“混乱”作业的每一步都必须是 作业的每一步都必须是可逆的，即明文混乱 以后能得到密文，反之，密文经过逆向的混乱操作以后能恢复 出明文。（按照混乱原则，分组密码算法应有复杂的非线性因 素） 12
分组密码原理一乘积密码 依次使用两个或两个以上的基本密码，所得结果的密 码强度将强于所有单个密码的强度，即乘积密码是扩散 和混乱两种基本密码操作的组合变换，这样能够产生比 各自单独使用时更强大的密码系统。选择某个较为简单 的密码变换（包含多个基本密码），在密钥控制下以迭代方 式多次利用它进行加密变换，就可以实现预期的扩散和 混乱效果。 13 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
分组密码原理---乘积密码 依次使用两个或两个以上的基本密码，所得结果的密 码强度将强于所有单个密码的强度 码强度将强于所有单个密码的强度，即乘积密码是扩散 和混乱两种基本密码操作的组合变换，这样能够产生比 各自单独使用时更强大的密码系统。选择某个较为简单 的密码变换(包含多个基本密码)，在密钥控制下以迭代方 式多次利用它进行加密变换，就可以实现预期的扩散和 13 混乱效果
乘积密码的实现-SP网络 SP网络是由多重S变换和P变换组合成的变换网络，它 是乘积密码的一种。其基本操作是S变换（代替）和P变换（换 位)，前者称为S盒，后者称为P盒。S盒起到混乱作用，P 盒起到扩散的作用。SP网络的构造及S盒、P盒的构造如 下图所示： 代替 换位 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 1 0 1 1 0 0 0 S盒 P盒 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
乘积密码的实现---SP网络 SP网络是由多重S变换和P变换 合成的变换网络 组合成的变换网络，它 是乘积密码的一种。其基本操作是S变换(代替)和P变换(换 位)，前者称为S盒，后者称为P盒。S盒起到混乱作用 盒起到混乱作用，P 盒起到扩散的作用。SP网络的构造及S盒、P盒的构造如 下图所示： 14
SP网络的性质 SP网络具有雪崩效应。所谓雪崩效应是指，输入（明文或 密钥)即使只有很小的变化，也会导致输出产生巨大的变化 现象。 S 1 04 1000000000000000 1111111111111111 11+111t11 S S 1L11141L411+1 001 S 10100010 15 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
SP网络的性质 SP网络具有雪崩效应。所谓雪崩效应是指，输入(明文或 密钥)即使 有很小的变化 使只有很小的变化，也会导致输出产生 大的变化 也会导致输出产生 也会导致输出产生巨大的变化 现象。 S S S S 1 0 0 1 1 0 S S S S 0 0 0 0 1 0 0 1 P S P S P S P S 0 0 0 0 1 1 0 S 1 S S S S S S S 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 15 0 S S S S 0 1 0
分组密码简图 密钥长度 密钥K 分组长度 子密钥生成算法 子密钥 子密钥 子密钥 K K 明文分组 轮函数 轮函数 轮函数 F F F 密文 迭代次数 16 CNR@HEU http://machunguang.hrbeu.edu.cn
分组密码简图 密钥长度 密钥K 子密钥生成算法 分组长度 明 子密钥 K1 子密钥 K2 子密钥 … Kn 轮函数 F 轮函数 F 轮函数 F 明 文 分 密 分 F F F 文 组 文 迭代次数 16