分組密碼在加密時,明文分組的長度是固定的,而實際應用中待加密訊息的資料量是不定的,資料格式多種多樣
1) 為了能在各種應用場合使用ds,美國在fips pus 74和81中定義了des的4種執行模式ecb,cbc,cfb,ofb
2) fips pub140-2推薦了aes的另外一種執行模式:ctr
ecb (electronic codebook)模式
最簡單的執行模式,首先將明文分為64位元(呼叫的分組密碼演算法的分組長度)的明文塊,它一次對乙個64比特長的明文分組加密,每次的加密金鑰都相同.
特點:如果明文長於64位元,首先將其分為長為64位元的分組;若最後乙個分組如果不夠64位元,則需要填充.
明文加密過程和解密過程分別呼叫加密演算法和解密演算法.
不需要額外的初始向量.
密文塊可以分別獨立解密,無順序要求.
金鑰相同時,明文中相同的64位元分組產生相同的64位元密文塊.
不存在錯誤傳播,一塊密文傳送錯誤只導致對應明文解密錯誤.(錯誤的塊不會影響其他正確的塊)
主要用於傳送少數量的分組資料.(大量資料會被統計攻擊)
cbc (cipher block chaining)模式
首先對明文分組,它一次對乙個明文分組加密,加密演算法的輸入是當前明文分組和前一次密文分組的異或.(多了個鏈條)
注:在產生第1個密文分組時,需要有乙個初始向量iv與第1個明文分組異或.解密時,v和解密演算法對第1個密文分組的輸出進行異或以恢復第1個明文分組.iv對於收發雙方都應是已知的,為使安全性最高,iv應像金鑰一樣被保護(可使用ecb加密模式來傳送iv)如果敵手能欺騙接收方使用不同的iv值,則接收方收到的p1中相應的位元也發生了變化.
特點:如果訊息長於64位元,首先將其分為長為6位元的分組,最後乙個分組如果不夠64位元,則需要填充.
明文加密過程和解密過程分別呼叫加密演算法和解密演算法.
需要額外的初始向量,若初始向量公開,攻擊者可以通過纂改,使第1塊明文解密錯誤.
密文塊需按順序逐一解密.
金鑰相同時,明文中相同的64位元分組產生不相同的64位元密文塊.(不好用統計分析的方法來攻擊)
存在錯誤傳播,一塊密文傳輸錯誤會導致塊密文解密失敗.
cfb (cipher feedback)模式
設傳送的每個單元(如乙個字元)是j位元,0加密時,設加密演算法的輸入是64位元移位存器,其初值為某個初始向量iv.加密演算法輸出的最左(最高有效位)j位元與明文的第乙個單元p進行異或,產生出密文的第1個單元c1.傳送該單元並將輸入暫存器的內容左移j位,用c1補齊最右邊(最低有效位)j位.這一過程繼續到明文的所有單元都被加密為止.
解密時,將加密演算法輸出的最左(最高有效位)j位元與密文的相應單元異或,產生明文.反饋到輸入暫存器的值為密文單元.
特點:訊息被看作bit流,無須分組填充;適合資料以位元或位元組為單位出現標準允許反饋任意位元(1,8or64 or whatever)記作cfb-1,cfb-8,cfb-64.
只使用des加密演算法,且所有加密都使用同一金鑰.
需要額外的初始向量,若初始向量公開,攻擊者可以通過篡改,使前幾塊(與錯誤位元幾次移出暫存器有關)明文解密錯誤.
密文塊需按順序逐一解密.
金鑰相同時,明文中相同的64位元分組產生不相同的64位元密文塊.
存在錯誤傳播(只傳播後面的幾塊).
ofb (output feedback)模式
類似於cfb,不同之處在於ofb模式是將加密演算法的輸出反饋到移位暫存器,而cfb模式中是將密文單元反饋到移位暫存器.
特點:訊息被看作位元流,無須分組填充.
只使用des加密演算法,且所有加密都使用同一金鑰.
需要額外的初始向量,若初始向量公開,攻擊者可以通過篡改,使所有明文解密錯誤.
金鑰流可以在已知訊息之前計算,不需要按順序解密.
金鑰相同時,明文中相同的64位元分組產生不相同的64位元密文塊.
不存在位元錯誤傳播.
傳送者和接收者必須保持同步.
塊模式:ecb cbc
流模式:cfb ofb ctr
分組密碼的執行模式
ecb electronic codebook 電碼本模式特點 1 明文組之間獨立,相同的明文組生成的密文相同 2 沒有誤碼傳播 3 加解密都可以平行計算 用途傳送短資料 加密金鑰 流程 cbc cipher block chaining 密文分組鏈結特點 1 c i e k c xor p i p...
分組密碼的模式筆記 二
ofb模式 ctr模式 cfb模式全稱是cipher feedback模式 密文反饋模式 在cfb模式中,前乙個密文分組會被送回到密碼演算法的輸入端。所謂反饋,這裡指的就是返回輸入端的意思。在ecb和cbc模式中,明文分組都是通過密碼演算法進行加密的,然而在cfb模式中,明文分組並沒有通過密碼演算法...
分組密碼工作模式簡述
這篇隨筆將介紹對稱加密中分組密碼的工作模式 rt。工作模式 其實很愚鈍,今天才突然明白這個模式是什麼意思?所謂模式,就是方法,就是加密的方法,既然是對稱加密,解密方法也包括在內了。在分組密碼理論上,簡單的說就是乙個分組經過加密,產生乙個對應的分組密文,至於如何加密,沒有限制,模式就對應這裡的 如何加...