第13講 分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

密碼學(xué)

第13講一口吃地球2014年4月8日2023/2/1密碼學(xué)課件1分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

2023/2/1密碼學(xué)課件2分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

2023/2/1密碼學(xué)課件3迭代分組密碼

2023/2/1密碼學(xué)課件4混亂密鑰。。。擴(kuò)散混亂擴(kuò)散混亂擴(kuò)散明文密文迭代分組密碼目前流行的分組密碼均是迭代型密碼2023/2/1密碼學(xué)課件5密鑰擴(kuò)展算法

迭代分組密碼

2023/2/1密碼學(xué)課件6迭代分組密碼迭代次數(shù)（或者輪數(shù)）是迭代分組密碼的一個(gè)主要參數(shù)。影響分組密碼輪數(shù)選擇的因素很多，主要包括以下幾個(gè)因素：算法采用的整體結(jié)構(gòu)。輪函數(shù)的性能。應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)者對(duì)算法的安全性評(píng)估。2023/2/1密碼學(xué)課件7迭代分組密碼在加密算法中，通常有前期白化和后期白化，原因是分組密碼的安全性分析通常都是先猜測(cè)部分密鑰比特，然后剝?nèi)ッ艽a的第一輪或最后一輪，再將攻擊施加于剩下的中間輪上。一般要對(duì)密碼的第一輪或者最后一輪特殊對(duì)待，給第一輪加一個(gè)密鑰控制的前期變換，給最后一輪加一個(gè)密鑰控制的后期變換。與種子密鑰進(jìn)行一次異或運(yùn)算。2023/2/1密碼學(xué)課件8分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

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整體結(jié)構(gòu)是每個(gè)分組密碼的重要特征，所用整體結(jié)構(gòu)對(duì)于分組密碼的輪數(shù)選擇、軟硬件性能都有非常大的影響。整體結(jié)構(gòu)的研究多采用可證明安全理論的方法，研究它們對(duì)差分、線(xiàn)性等分析方法的抵抗力，研究它們?cè)谝欢僭O(shè)下的偽隨機(jī)性和超偽隨機(jī)性。2023/2/1密碼學(xué)課件10

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2023/2/1密碼學(xué)課件18偽隨機(jī)置換和超偽隨機(jī)置換

2023/2/1密碼學(xué)課件19偽隨機(jī)置換和超偽隨機(jī)置換2023/2/1密碼學(xué)課件20

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偽隨機(jī)置換偽隨機(jī)置換和超偽隨機(jī)置換2023/2/1密碼學(xué)課件21

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超偽隨機(jī)置換

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分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

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……

擴(kuò)散層

……

擴(kuò)散層

2023/2/1密碼學(xué)課件31分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

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2023/2/1密碼學(xué)課件332023/2/1密碼學(xué)課件34

一型結(jié)構(gòu)

二型結(jié)構(gòu)2023/2/1密碼學(xué)課件35

三型結(jié)構(gòu)

四型結(jié)構(gòu)

2023/2/1密碼學(xué)課件36分組密碼的整體結(jié)構(gòu)

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2023/2/1密碼學(xué)課件39分組密碼的整體結(jié)構(gòu)迭代分組密碼Feistel結(jié)構(gòu)SP結(jié)構(gòu)廣義Feistel結(jié)構(gòu)MISTY結(jié)構(gòu)Lai-Massey結(jié)構(gòu)更多細(xì)化的結(jié)構(gòu)分組密碼工作模式2023/2/1密碼學(xué)課件40

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作業(yè)

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2023/2/1密碼學(xué)課件45分組密碼的整體結(jié)構(gòu)迭代分組密碼Feistel結(jié)構(gòu)SP結(jié)構(gòu)廣義Feistel結(jié)構(gòu)MISTY結(jié)構(gòu)Lai-Massey結(jié)構(gòu)更多細(xì)化的結(jié)構(gòu)分組密碼工作模式2023/2/1密碼學(xué)課件46更多細(xì)化的結(jié)構(gòu)

2023/2/1密碼學(xué)課件47更多的細(xì)化結(jié)構(gòu)

2023/2/1密碼學(xué)課件48更多的細(xì)化結(jié)構(gòu)事實(shí)上，對(duì)前面提到的各種整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合可以得到許多細(xì)化的分組密碼整體結(jié)構(gòu)。在算法設(shè)計(jì)時(shí)采用哪種結(jié)構(gòu)，依賴(lài)于：對(duì)算法性能的要求；滿(mǎn)足各種密碼性能子模塊的構(gòu)造；對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全性研究成果。2023/2/1密碼學(xué)課件49更多的細(xì)化結(jié)構(gòu)

2023/2/1密碼學(xué)課件50分組密碼的整體結(jié)構(gòu)迭代分組密碼Feistel結(jié)構(gòu)SP結(jié)構(gòu)廣義Feistel結(jié)構(gòu)MISTY結(jié)構(gòu)Lai-Massey結(jié)構(gòu)更多細(xì)化的結(jié)構(gòu)分組密碼工作模式2023/2/1密碼學(xué)課件51分組密碼工作模式

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2023/2/1密碼學(xué)課件58M1=PaytoJ.Jones

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