对称密码 之 分组密码与数据加密标准
传统加密技术
略
分组密码和数据加密标准
数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）：是使用最广泛的对称密码，尽管注定要被高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）取代，但仍为极其重要的算法。
我们先讨论对称分组密码原理，然后介绍DES。
分组密码原理
事实上，现在使用的大多数对称分组加密算法基于Feistel 分组密码结构。
1.1 流密码与分组密码- 流密码：每次加密数据流的以为或一个字节。
- 分组密码：将明文分组作为整体加密并且通常得到的是与明文登场的密文分组，分组长度通常为64／128位。
两种密码均为用户共享一个对称加密密钥。
1.2 分组密码
加密是可逆的，一个明文对应唯一一个密文，称为为可逆变换或非奇异变换。在这种情况下，对于有n组的密文，共有2^n种情况（n=2时，00，01，10，11），不同变换数为(2^n)!。
这个密文本身就是密钥，且规模问题，Feistel提出对理想分组密码体制的一种近似体制。
xi是明文分组中的4位二进制数，yi是密文分组中的4位二进制数。kij是“密钥“。1.3 Feistel密码
使用乘积密码的概念来逼近理想分组密码。
-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强于所有单个密码的强度。
Feistel建议使用交替使用代替和置换的密码。
-代替：每个明文元素（组）被唯一的替换为相应的密文元素（组） 。
-置换：明文元素的序列被替换为该序列的一个置换（改变顺序）。
两个概念：混淆和扩散。
扩散是使明文与密文之间的统计关系变得复杂，使攻击者难以通过统计知识来得到密钥。
混淆是使密文和密钥之间的统计关系变得复杂，使攻击者难以通过统计知识来得到密钥。
Feistel密码结构
数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）
采用64位分组长度，56位密钥长度（其余8位用于奇偶校验或其它）。
除去首位置换，其它与Feistel密码结构相同。
剩余部分建议看书，我还没太理解。。。
1）首先利用初始置换表进行初始置换；
2）然后将64位组分为L，R两部分；
3）因为轮密钥Ki长为48位而R长为32位，所以要利用扩展置换表对R进行扩展；
4）与Ki异或；
5）所得48位结果通过替代函数转换为32位输出；
6）利用置换函数表进行最后置换，输出。
这里说一下替换函数。
DES中S盒有自己的定义，如Sk的i行j列是什么。
S盒的作用是实现非线性。
-密钥产生
64位密钥，前56位分为两个28位C,D，C,D分别左移，移位后的值通过置换选择产生48位输出。