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3DES、DES的CBC、ECB讲解

shasha 2021年04月03日 程序员 128 0

DES算法的两种模式ECB和CBC问题以及更加安全的算法——3DES算法。

        一、数据补位 DES数据加解密就是将数据按照8个字节一段进行DES加密或解密得到一段8个字节的密文或者明文,最后一段不足8个字节,按照需求补足8个字节(通常补00或者FF,根据实际要求不同)进行计算,之后按照顺序将计算所得的数据连在一起即可。 这里有个问题就是为什么要进行数据补位?主要原因是DES算法加解密时要求数据必须为8个字节。 

        二、ECB模式 DES ECB(电子密本方式)其实非常简单,就是将数据按照8个字节一段进行DES加密或解密得到一段8个字节的密文或者明文,最后一段不足8个字节,按照需求补足8个字节进行计算,之后按照顺序将计算所得的数据连在一起即可,各段数据之间互不影响。

        三、CBC模式 DES CBC(密文分组链接方式)有点麻烦,它的实现机制使加密的各段数据之间有了联系。其实现的机理如下: 加密步骤如下: 1)首先将数据按照8个字节一组进行分组得到D1D2......Dn(若数据不是8的整数倍,用指定的PADDING数据补位) 2)第一组数据D1与初始化向量I异或后的结果进行DES加密得到第一组密文C1(初始化向量I为全零) 3)第二组数据D2与第一组的加密结果C1异或以后的结果进行DES加密,得到第二组密文C2 4)之后的数据以此类推,得到Cn 5)按顺序连为C1C2C3......Cn即为加密结果。 解密是加密的逆过程,步骤如下: 1)首先将数据按照8个字节一组进行分组得到C1C2C3......Cn 2)将第一组数据进行解密后与初始化向量I进行异或得到第一组明文D1(注意:一定是先解密再异或) 3)将第二组数据C2进行解密后与第一组密文数据进行异或得到第二组数据D2 4)之后依此类推,得到Dn 5)按顺序连为D1D2D3......Dn即为解密结果。 这里注意一点,解密的结果并不一定是我们原来的加密数据,可能还含有你补得位,一定要把补位去掉才是你的原来的数据。 

        四、3DES 算法 3DES算法顾名思义就是3次DES算法,其算法原理如下: 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))) 这里可以K1=K3,但不能K1=K2=K3(如果相等的话就成了DES算法了) 3DES with 2 diffrent keys(K1=K3),可以是3DES-CBC,也可以是3DES-ECB,3DES-CBC整个算法的流程和DES-CBC一样,但是在原来的加密或者解密处增加了异或运算的步骤,使用的密钥是16字节长度的密钥,将密钥分成左8字节和右8字节的两部分,即k1=左8字节,k2=右8字节,然后进行加密运算和解密运算。 3DES with 3 different keys,和3DES-CBC的流程完全一样,只是使用的密钥是24字节的,但在每个加密解密加密时候用的密钥不一样,将密钥分为3段8字节的密钥分别为密钥1、密钥2、密钥3,在3DES加密时对加密解密加密依次使用密钥1、密钥2、密钥3,在3DES解密时对解密加密解密依次使用密钥3、密钥2、密钥1。

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