DES演算法S盒學習

2021-10-23 13:21:13 字數 1126 閱讀 3548

在密碼學中,s盒(substitution-box)是對稱金鑰演算法執行置換計算的基本結構。

s盒用在分組密碼演算法中,是唯一的非線性結構。

s盒是將48位元壓縮成32位元,s盒接受特定數量的輸入48位元,經過8個盒將其轉換為32位元輸出。

在des演算法中替代由8個不同的s盒完成,每個s盒有6位輸入4位輸出。

乙個s盒就是乙個4行16列的表,盒中的每一項都是乙個4位二進位制數表示的十進位制數。

輸入的高低兩位做為行數h,中間四位做為列數l,在s-box中查詢第h行l列對應的資料。

s盒的行列計數都是從0開始。

例如,s1盒如下;

s1盒0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    11    12    13    14    15

0    14    4    13    1    2    15    11    8    3    10    6    12    5    9    0    7

1    0    15    7    4    14    2    13    1    10    6    12    11    9    5    3    8

2    4    1    14    8    13    6    2    11    15    12    9    7    3    10    5    0

3    15    12    8    2    4    9    1    7    5    11    3    14    10    0    6    13

以s8盒為例,輸入110011,

第一位和第六位(最高位和最低位)組合為11(二進位制),轉換為十進位制為3,則在s8盒中行號為3;

接下來計算列,原始資料第二位到第五位為1001(二進位制),轉換為十進位制為9,則在s8盒中列號為9;

s盒8的03行09列的數字為12,轉換為二進位制為1100,因此用二進位制1100來代替110011;

s盒代替是des演算法的關鍵步驟,所有的其他的運算都是線性的,易於分析,而s盒是非線性的,相比於其他步驟,提供了更好安全性。

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