到底什麼是3倍DES

2021-08-22 14:20:19 字數 1903 閱讀 2897

tripledes,通常被記為tdes,更標準的寫法是tdea(triple data encryption algorithm),3des的寫法是不標準的,應當避免。

tripledes是在des基礎之上發展的,這個演算法使用三個金鑰key1,key2和key3對明文依次做三次des加解密得到密文,解密的過程則恰好反過來。

這三個key1,key2和key3合在一起組成乙個金鑰組(key bundle)。

選擇三個金鑰時可以有兩種方式:

1)key1 != key2 !=key3 != key1,即三個金鑰各不相同,記做 3tdes,或者3tdea

2)key1 != key2, key3 = key1,即第一次和第三次des加密使用相同的金鑰,第二次des加密使用另外的金鑰,記做2tdes,或者3tdea。

或者說,tdes根據金鑰的選擇可以分為3tdes和2tdes。

對明文做處理的時候,可以三次都是des加密過程,也可以是加密和解密相間。比較常用的是兩種方式:

1)加密-加密-加密 也被記做eee模式;

2)加密-解密-加密 也被擠作ede模式。

其中ede模式的使用更加廣泛。這裡有個地方要指出的是,如果選擇key1=key2=key3,採用ede模式處理的話,tdes和des的工作效果相同。

分組和加密強度:

des/tdes是分組加密的演算法,每個分組大小64bit。

des的加密金鑰是56bit,外加8bit的校驗位。3tdes和2tdes的加密金鑰分別對應是168bit和112bit。

或者說des/2tdes/3tdes的加密強度分別是56/112/192bit。

但是針對特定攻擊方式,des/2tdes/3tdes的抗攻擊性不是那麼好。

des是可以暴力破解的。

2tdes方面,「兩面夾」(meet-in-middle)攻擊對2tdes特別有效。2tdes對 chosen-plaintext 或者 known-plaintext 攻擊的表現能力也受到懷疑,官方認為2tdes的加密強度實際只有80bit。

3tdes方面, 目前認為破解3tdes需要232 known plaintexts, 2113 steps, 290 single des encryptions, and 288 memory,這個現在認為實際是完不成的。不過因為破解演算法可以並行完成,倘若攻擊者花費billion-dollor級別的預算和數年時間,通過特定明文攻擊是輕而易舉的事情。

des/tdes和aes

aes是des/tdes的「法定繼承人」。相比des/tdes,aes的分組更大,可以使用的金鑰也更長。由於設計的原因,在軟體環境下,tdes的計算速度要比aes的計算慢6倍。

在實際環境中aes正在逐漸取代tdes。不過tdes的設計在硬體環境下更為容易實現,例如在vpn應用中就還有使用tdes的。儘管如此,在這些硬體環境下,aes也正在慢慢取代tdes。

sp800-67是nist對tdes的規範。

在規範的附錄b中給出了乙個加解密的例項,可以作為tdes實現的驗證。

金鑰:key1 = 0123456789abcdef

key2 = 23456789abcdef01

key3 = 456789abcdef0123

明文 明文16進製制 密文16進製制

「the quic」 5468652071756663 a826fd8ce53b855f

「k brown 」 6b2062726f776e20 cce21c8112256fe6

「fox jump」 666f78206a756d70 68d5c05dd9b6b900

不過這裡面有個小小的錯誤,"the quic"中的字元「i」對應的asci碼應該是0x69,該規範中把它處理成了0x66,不過後面的的加密過程看起來是ok的。

我在jdk中,使用"tripledes/ecb/nopadding"方式通過了驗證。另外還驗證了此時的加密模式是ede。

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