【《密码算法的工作模式分析概述》1300字】

PAGE26密码算法的工作模式分析概述1.1ECB模式在ECB模式中，将纯文本分成固定的纵向块，然后用同一密钥对每个块分别加密或解密，加密结果直接作为一个密码块使用，ECB模式是最简单的块加密算法的工作模式，它只需要较少的数据，如加密密钥，是合适的。优点：简单的，快速的，并且支持并行的计算呢（加密和解密），但是如果一个代码被破坏，其他块的解密不受影响，即不传输错误。缺点：相同的密文组是由同样的明文组会加密而成的。所以这样数据模式才不能被明显的隐藏。这个模式不能提供数据完整性保护给使用它的协议，每个块的解密方式是完全相同的，非常容易受到重放攻击的影响。ECB工作原理如图2.8所示。图2.8ECB工作原理1.2CBC模式全称是密文分组链接模式。在CBC模式下，明文被分成若干块，然后在编辫中的每一块文本和前一个编码块之间执行异或操作，然后执行加密，因此每个编码文本包依赖于它前面的一个明文包。由于密文组以链的形式连接在一起，因此称为密文组连接模式。从加密过程中可以看出，0plaitext包不是前一个加密包的XOR，因此引入了初始化向量IV作为第一个干扰项，以确保每条消息的唯一性。其工作原理如图2.9所示。图2.9CBC工作原理加密过程：明文中的很细小的改变都会使后面的所有密文块从而改变，一个个的密文块都取决它前面的一个个的明文块。解密过程：这个从两个邻接的密文块，中啊即可得到一个明文块。因此那么，解密的过程，是可以被并行化的，但是解密的时后，密文中的一位的改变，只是会导致了其对应的明文块，它完全改变和下一个明文块中对应位发生了改变，是不会影响到其它明文的内容的。1.3CFB模式这基本就是几乎就是CBC的加密过程的颠倒的。这个是密文反馈模式。在CFB模式中，这个密码算法的输入是前一个密文分组，并且再将该密文分组，发送到密码算法的输入端来，从而产生自同步的密钥流。这个模式是将密文分组反馈到密码算法中。其工作原理如图2.10所示。图2.10CFB工作原理1.4OFB模式这个是输出反馈模式。块密码被OFB变成同步的流密码。它是产出密钥流的块，然后将这个与明文块进行异或运算，从而得到密文。这个跟别的流密码一样，密码中的一点反转会导致一些在明文中的相同位置的反转。OFB的结构类似于CFB，但是OFB使用加密函数的输出作为下一个周期算法的输入，因此其加密和解码过程不能并行，而CFB解密过程可以是并行的，当密码算法的输出返回给密码算法时。优点：不需要填充（因为是流密码），可以抵抗重放攻击，也就是说，只要使用密码算法提前生成密钥流，然后只有加密文本和密钥流必须是异或才能完成加密/解码（异或运算速度快），加密和解码结构相同，解密过程采用加密。缺点：它加解密都依赖于前一段的数据，故加解密是都不能并行的。其工作原理如图2.11所示。图2.11OFB工作原理1.5CTR模式这个是计数器模式。CTR模式CFB模式个OFB模式这三个模式基本上差不多是一样的，是把分组密码转化为序列密码(流密码)。它实际上是把每一次累计加和的计数器，用来采用分组密码加密产生密钥序列。这个按序列密码的方式进行的加解密。它最终的密文分组是通过将计数器加密得到的比特序列与明文分组进行异或而得到的。其工作原理如图2.12所示。图2.12CTR工作原理优点：这个CTR模式可以抵御重放攻击，OFB也可以抵御重放攻击，是不用需填充的。它CTR适合运用于多处理器的硬件上