应用密码学第11讲--idea算法
26页1、IDEA分组密码算法,IDEA分组密码算法概述,Xuejia Lai和James Massey于1990年提出了PES (Proposed Encryption Standard,推荐加密标准)分组密码算法。为了抗击差分密码分析,设计者于1991年对PES作了改进,并将改进后的算法称为IPES(Improved Proposed Encryption Standard,改进型推荐加密标准)。IPES于1992年改名为IDEA(International Data Encryption Algorithm,国际数 据加密标准)。,算法的描述,分组长度:64比特 密钥长度:128比特 迭代圈数:8圈(每圈6个子密钥),附加一个输出变换(4 个子密钥)。 子密钥长度:16比特。52个子密钥由128比特初始密钥通过 密钥生成算法生成。 使用的三种基本运算:按位模2加;模216加法,模216+1乘法。 整个运算过程全部在16位子分组上进行,因此该算法对16位处理器尤其有效。,将待加密的64比特明文数据X分成4个16位子块 ,作为算法第一圈的输入,每圈有6个16比特圈子密钥参与变换,经过8圈迭代后
2、得4个16比特子块,再通过一个输出变换得算法的输出 ,级连起来即为密文Y。,(一)加密算法,所用符号的含义: xi(i=1, 2, 3, 4)是16比特明文子分组; yi(i=1, 2, 3, 4)是16比特密文子分组; zi (i=1,52)16比特圈子密钥; wi,j (i=1,2,.,8; j=1, 2, 3, 4 )是16比特中间结果; 表示16比特的逐位异或运算; 表示16比特整数的模216加法运算; 表示16比特整数的模216+1乘法运算,其中全零子块用216代替。,IDEA加密总体方案流程图,IDEA第一圈的细节,Fz5,z6,IDEA的输出变换,(二)子密钥生成算法,首先将128比特初始密钥从左到右分成8个16比特子块,并将所得的 8 个子块直接作为加密算法中最前面的8个子密钥,然后将上述128比特密钥循环左移25位,将其从左到右分成8个16比特子块,得到随后的8个子密钥,重复这个过程,直到产生52个16比特子密钥为止。,(三)脱密算法,这里z-1表示z的模216+1乘法逆, -z表示 z的模216加法逆。,脱密密钥 与加密密钥 的对应关系为:,脱密算法与加密算法是相同
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