AES加密模式优缺点及用途

198012月,FIPS 81标准化了DES的四种工作模式:ECBCBCCFBOFB。这些工作模式适用于任何分组密码。只要把分组长度由64位改为128位,即可以把这几种模式应用于AESAES还有一种模式为CTR模式,下面我们介绍这些模式的优缺点以及用途。

DES

DES16Feistel型迭代密码。分组长度64bit,用56bit密钥加密64bit长度。

AES

AES的分组长度是128bit,三种可选密钥长度128bit192bit256bit,轮数分别为101214

常见五中工作模式:

ECBElectronicCodebook,电子密码本):

AES加密模式优缺点及用途_第1张图片

优点:简单、可并行计算、误差不传递

缺点:不能隐藏明文模式(比如图像加密轮廓仍在)、主动攻击(改明文,后续内容不影响,只要误差不传递该缺点就存在)

用途:需要并行加密的应用

CBCCipher Block Chaining,密码分组链接):

AES加密模式优缺点及用途_第2张图片

优点:不容易主动攻击(误差传递)、适合长报文,是SSLIPSec标准

缺点:无法并行、误差传递

用途:长报文传输,SSLIPSec

CFBCipherFeedback,密码反馈):

AES加密模式优缺点及用途_第3张图片

优点:不容易主动攻击(误差传递),分组转变为流模式,可加密小于分组数据

缺点:无法并行、误差传递

OFBOutputFeedback,输出反馈):

AES加密模式优缺点及用途_第4张图片

优点:分组转为流模式、可加密小于分组数据

缺点:主动攻击(改明文,后续内容不影响,只要误差不传递该缺点就存在)

用途:通信信道质量不高时使用,比如卫星通信

CTRCounter,计数器模式):

AES加密模式优缺点及用途_第5张图片

描述:计算器模式不常见,在CTR模式中,有一个自增的算子,这个算子用密钥加密之后的输出和明文异或的结果得到密文,相当于一次一密。这种加密方式简单快速,安全可靠,而且可以并行加密,但是在计算器不能维持很长的情况下,密钥只能使用一次

优点:并行、一次一密、不传递误差

缺点:主动攻击(改明文,后续内容不影响,只要误差不传递该缺点就存在)

总结

分组模式:ECBCBCCTR

流模式:CFBOFB

 

传递误差:CBCCFB

不传递误差:ECBOFBCTR

 

可并行:ECBCTR

不可并行:CBCOFBCFB

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