3DES 加密算法

 

3DES(或称为Triple DES)是三重数据加密算法(TDEA,Triple Data Encryption Algorithm)块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强,原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解;3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法,即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击,而不是设计一种全新的块密码算法。

目录

算法介绍
历史发展
加密过程
3DES算法
加密标准

算法介绍

  3DES又称Triple DES,是 DES 加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对 数据进行三次加密。数据加密标准(DES)是美国的一种由来已久的加密标准,它使用 对称密钥 加密法,并于1981年被 ANSI组织规范为ANSI X.3.92。DES使用56位密钥和密码块的方法,而在密码块的方法中,文本被分成64位大小的文本块然后再进行加密。比起最初的DES,3DES更为安全。
  3DES(即Triple DES)是DES向AES过渡的加密算法(1999年,NIST将3-DES指定为过渡的加密标准),是DES的一个更安全的变形。它以DES为基本模块,通过组合分组方法设计出分组加密算法,其具体实现如下:设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程,K代表DES算法使用的密钥,P代表明文,C代表密文,这样,
  设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程,K代表DES算法使用的密钥,P代表明文,C代表密表,这样,
  3DES加密过程为:C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))
  3DES解密过程为:P=Dk1((EK2(Dk3(C)))

历史发展

  3DES(即Triple DES)是DES向AES过渡的加密算法,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。是DES的一
  个更安全的变形。它以DES为基本模块,通过组合分组方法设计出分组加密算法。比起最初的DES,3DES更为安全。

加密过程

  3DES加密过程为:C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))
  3DES解密过程为:P=Dk1((EK2(Dk3(C)))
  具体的加/解密过程如图所示。
  using System;
  using System.Text;
  using System. IO;
  using System.Security.Cryptography;
  class Class1
  {
  static void Main()
  {
  Console.WriteLine("Encrypt String...");
  txtKey = "tkGGRmBErvc=";
  btnKeyGen();
  Console.WriteLine("Encrypt Key :{0}",txtKey);
  txtIV = "Kl7ZgtM1dvQ=";
  btnIVGen();
  Console.WriteLine("Encrypt IV :{0}",txtIV);
  Console.WriteLine();
  string txtEncrypted = EncryptString("1111");
  Console.WriteLine("Encrypt String : {0}",txtEncrypted);
  string txtOriginal = DecryptString(txtEncrypted);
  Console.WriteLine("Decrypt String : {0}",txtOriginal);
  }
  private static SymmetricAlgorithm mCSP;
  private static string txtKey;
  private static string txtIV;
  private static void btnKeyGen()
  {
  mCSP = SetEnc();
  byte[] byt2 = Convert.FromBase64String(txtKey);
  mCSP.Key = byt2;
  }
  private static void btnIVGen()
  {
  byte[] byt2 = Convert.FromBase64String(txtIV);
  mCSP.IV = byt2;
  }
  private static string EncryptString(string Value)
  {
  ICryptoTransform ct;
  MemoryStream ms;
  CryptoStream cs;
  byte[] byt;
  ct = mCSP.CreateEncryptor(mCSP.Key, mCSP.IV);
  byt = Encoding.UTF8.GetBytes(Value);
  ms = new MemoryStream();
  cs = new CryptoStream(ms, ct, CryptoStreamMode.Write);
  cs.Write(byt, 0, byt.Length);
  cs.FlushFinalBlock();
  cs.Close();
  return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
  }
  private static string DecryptString(string Value)
  {
  ICryptoTransform ct;
  MemoryStream ms;
  CryptoStream cs;
  byte[] byt;
  ct = mCSP.CreateDecryptor(mCSP.Key, mCSP.IV);
  byt = Convert.FromBase64String(Value);
  ms = new MemoryStream();
  cs = new CryptoStream(ms, ct, CryptoStreamMode.Write);
  cs.Write(byt, 0, byt.Length);
  cs.FlushFinalBlock();
  cs.Close();
  return Encoding.UTF8.GetString(ms.ToArray());
  }
  private static SymmetricAlgorithm SetEnc()
  {
  return new DESCryptoServiceProvider();
  }
  }
  K1、K2、K3决定了算法的安全性,若三个密钥互不相同,本质上就相当于用一个长为168位的密钥进行加密。多年来,它在对付强力攻击时是比较安全的。若数据对安全性要求不那么高,K1可以等于K3。在这种情况下,密钥的有效长度为112位。

3DES算法

  3DES算法是指使用双长度(16字节)密钥K=(KL||KR)将8字节明文数据块进行3次DES加密/解密。如下所示:
  Y = DES(KL)[DES-1(KR)[DES(KL[X])]]
  解密方式为:
  X = DES-1 (KL)[DES (KR)[ DES-1 (KL[Y])]]
  其中,DES(KL[X])表示用密钥K对数据X进行DES加密,DES-1 (KL[Y])表示用密钥K对数据Y进行解密。
  SessionKey的计算采用3DES算法,计算出单倍长度的密钥。表示法为:SK = Session(DK,DATA)
  3DES加密算法为:
  VOID 3DES(BYTE DoubleKeyStr[16], BYTE Data[8], BYTE Out[8])
  {
  BYTE Buf1[8], Buf2[8];
  DES (&DoubleKeyStr[0], Data, Buf1);
  UDES(&DoubleKeyStr[8], Buf1, Buf2);
  DES (&DoubleKeyStr[0], Buf2, Out);
  }

加密标准

  1999年,NIST将3-DES指定为过渡的加密标准。

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