数据加解密基础之对称加密 - DES & TDES( ECB or CBC )

r囧r小猫 2022-04-11 06:17 145阅读 0赞

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\[url\]http://blog.sina.com.cn/s/blog\_4c7ab7a601009884.html\[/url\]  
\[url\]http://www.blogjava.net/amigoxie/archive/2014/07/06/415503.html\[/url\]  
\[url\]http://www.hankcs.com/security/des-algorithm-illustrated.html\[/url\]  
  
这一篇文章要解决数据加密——数据补位的问题、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。  
  
\[b\]一、数据补位\[/b\]  
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。  
  
\[b\]二、ECB模式\[/b\]  
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。  
  
\[b\]三、CBC模式\[/b\]  
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。  
  
\[b\]四、3DES 算法\[/b\]  
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。