DES加密算法的简单分析

一、常见的加密算法
（1）对称密钥/私钥密钥：DES、RC6、AES（Rijndael）
（2）非对称密钥/公钥密钥：RSA
（3）单向散列函数：MD5、SHA

二、如何区分对称密钥和非对称密钥
对于对称密钥与非对称密钥加密算法来说，其区别在于加密密钥与解密密钥。
（1）若加密密钥与解密密钥相同或可互相推导/推算则为对称密钥（单钥密钥或私钥密钥），大多数对称密码算法的加密密钥与解密密钥相同；
（2）不同且不可互相推导，则为非对称密钥（双钥密钥或公钥密钥）。
由于加密密钥与解密密钥相同，所以其结构就简单的多。以Feistel结构来说其加密解密流程结构基本相同，而依据Feistel结构作为基本结构的有DES、RC6、MARS等加密算法。

三、密码学基础
（1）密码学的安全目标
保密性：信息仅被合法用户访问（通过防侦查、防辐射、数据加密、物理保护的手段提高保密性）
完整性：保证数据不能被偶然蓄意地编辑（影响完整性的因素：故障、误码、攻击、病毒）
可用性：资源只有在适当的时候被授权方访问，并按需使用（保证可用性的手段：身份识别与确认、访问控制）

（2）密码体系模型
明文空间M、密文空间C、加密算法E、解密算法D、密钥空间K（加密密钥Ke，解密密钥Kd）

加密过程：C=E（M,Ke） 解密过程：M=E（C,Kd）

（3）密码攻击方法
穷举攻击、统计分析攻击、数字分析攻击

四、分组密码的概念
定义：先对明文分组，每组长度相同，然后对每组明文分别加密得到等长的密文。
模型：
明文序列M=（m₀,m₁,m₂,……，m_n-1）
密文序列C=（c₀,c₁,c₂,……，c_n-1）
加密密钥K=（K₀,K₁,K₂,……,K_n-1）
C_i=E(m_i,k_i)

五、DES算法
（1）由来：1980年，美国国家标准协会ANSI采用改进的Lucifer算法作为数据加密协议 标准（Data Encryption Standard）DES
（2）序列长度
分组长度：64bit
密钥长度：56bit（56bit+8bit奇偶校验位）
明文串：64bit
密文串：64bit
加密轮数：16轮
（3）对合运算
加密和解密共用同一算法，工作量减少一半。
（4）算法总框架

（5）加密过程
L_i=R_i
R_i=L_i-1（异或）f（R_i-1，K_i）
i=1,2,3,……，16
图形化表示：

（6）DES的安全性
a. DES密钥太短经不起穷尽攻击。
b.DES存在弱密钥和半弱密钥。

六、3DES
是DES的扩展，是执行了三次的DES。3DES的安全强度较高，可以抵抗穷举攻击，但是用软件实现起来速度比较慢。
3DES有两种加密方式：
1.第一三次加密使用同一密钥，这种方式密钥长度128位，112位有效。

2.三次加密使用不同的密钥，这种方式密钥长度192位，168位有效。