课题15对称加密算法及其应用.ppt

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1、课题十五 对称加密算法及其应用,网络安全运行与维护,课题,SUBJECT,信息,教学任务：对称加密算法及其应用知识目标：了解常见的对称加密算法，掌握DES算法及其基本思想，了解DES算法的安全性，了解其他常用的对称加密算法能力目标：能够使用对称加密小工具进行文本和文件的各种对称加密重 点：对称加密算法原理及应用难 点：对称加密算法原理教学方法：演示法、案例教学法、任务驱动法课堂类型：新授课教 具：PC机、教学软件,对称加密算法的基本思想数据加密标准DES其他常用的对称加密算法DES算法在网络安全中的应用,一、对称加密算法的基本思想,算法类型通信模型数据加密标准（DES）三重DES（Triple

2、 DES）国际数据加密算法（IDEA）高级加密标准（AES）,对称密钥算法,一、对称加密算法的基本思想,对称算法通信模型,一、对称加密算法的基本思想,对称加密的优缺点,算法实现快、密钥简短,优点,密钥的传递密钥的管理,缺点,二、数据加密标准DES,20世纪70年代初，非军用密码学的研究处于混乱不堪的状态中。1972年，美国国家标准局（NBS），即现在的国家标准与技术研究所（NIST），拟定了一个旨在保护计算机和通信数据的计划。计划中提出要开发一个单独的标准密码算法。1973年，NBS公开征集标准密码算法。1974年，NBS第二次征集。收到一个有前途的候选算法，该算法从IBM 1970年初开发出

3、的Lucifer算法发展而来。1975年3月，NBS公布了算法细节。1976年11月，DES被美国政府采纳作为联邦标准，并授权在非密级的政府通信中使用。1981年，美国国家标准研究所（ANSI）批准DES作为私营部门的标准（ANSI X3.92）。,数据加密标准（DES）,二、数据加密标准DES,DES是一种分组加密算法，输入的明文为64位，密钥为56位，生成的密文为64位。DES对64位的明文分组进行操作。通过一个初始置换，将明文分组分成左半部分和右半部分，各32位长。然后进行16轮完全相同的运算。,数据加密标准（DES）,DES算法加密流程,二、数据加密标准DES,DES使用56位密钥对6

4、4位的数据块进行加密，并对64位的数据块进行16轮编码。在1977年，人们估计要耗资两千万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密，而且需要12个小时的破解才能得到结果。所以，当时DES被认为是一种十分强壮的加密方法。,DES的破译,基于1997年的技术统计分析的攻击结果）,三、其他常用的对称加密算法,三重DES用两个密钥（或三个密钥）对明文进行三次加密解密运算。密钥长度从56位变成112位（或168位）。,三重DES（Triple DES）,三、其他常用的对称加密算法,IDEA（Internation Data Encryption Algorithm）数据加密算法是由瑞士联邦技术学院的中

5、国学者来学嘉博士和著名的密码专家 James L.Massey 于1990年联合提出的PES(建议标准算法称作PES(Proposed Encryption Standard)，91年修订，92公布细节并更名为IDEA。IDEA是对称、分组密码算法，输入明文为64位，密钥为128位，生成的密文为64位，8圈；设计目标从两个方面考虑加密强度易实现性IDEA是一种专利算法(在欧洲和美国)，专利由瑞士的Ascom公司拥有。,IDEA算法,三、其他常用的对称加密算法,1997年4月15日，美国国家标准技术研究所（NIST）发起征集高级加密标准（Advanced Encryption Standard）

6、AES的活动，活动目的是确定一个非保密的、可以公开技术细节的、全球免费使用的分组密码算法，作为新的数据加密标准。1997年9月12日，美国联邦登记处公布了正式征集AES候选算法的通告。作为进入AES候选过程的一个条件，开发者承诺放弃被选中算法的知识产权。对AES的基本要求是：比三重DES快、至少与三重DES一样安全、数据分组长度为128比特、密钥长度为128/192/256比特。,AES算法（1）,1998年8月12日，在首届AES会议上指定了15个候选算法。1999年3月22日第二次AES会议上，将候选名单减少为5个，这5个算法是RC6，Rijndael，SERPENT，Twofish和MARS。2000年4月13日，第三次AES会议上，对这5个候选算法的各种分析结果进行了讨论。2000年10月2日，NIST宣布了获胜者Rijndael算法，2001年11月出版了最终标准FIPS PUB197。,AES算法（2）,四、DES算法在网络安全中的应用,大文件的加密【课堂演练】对称加密小工具Apocalypso的使用 1、文本的加密 2、文件的加密,DES算法在网络安全中的应用,小结,SUMMARY,对称加密算法的基本思想数据加密标准DES其他常用的对称加密算法DES算法在网络安全中的应用,课外作业,HOMEWORK,尝试使用对称加密算法加密文件教材157页 第1题,