AES 加密算法分析及其安全性研究
AES 加密算法分析及其安全性研究
韩雯
( 青岛科技大学山东青岛266061)
摘要AES 是新一代数据加密标准, 确定分组密码Rijndael 为其算法, 在各行业各部门获得了广泛
的应用。文章介绍了Rijndael 算法的原理, 分析了AES 算法的安全性能, 并给出了最新的一种代数计
算攻击- XSL 攻击。
关键词高级加密标准; Rijndael 算法; 攻击; 安全性
0 引言
信息安全是计算机科学技术的热点领域, 数据加
密则是信息安全的重要手段。随着科技的进步和数
据加密标准的不断发展, 传统的对称式DES 算法已
逐渐显现出许多不足之处, 它的安全强度已经不能满
足人们的需求。AES 是继DES 之后新一代的数据加
密标准。
1997 年, 美国国家标准技术研究所(N IST) 发布
公告征集新的加密标准, 2000 年由比利时的Joan
Daemen 和Vincent Rij men 提交的Rijndael 算法被不
加修改地宣布为AES 算法。该算法经验证是所有候
选算法中安全性能最高、运行速度最快, 又是迭代分
组的密码算法。由于其分组长度和密钥长度均可变,
因此在使用上更加灵活、安全。
1AES 算法的框架描述
Rijndael 算法是一个可变数据块长和可变密钥
长的分组迭代加密算法, 数据块长和密钥长可分别为
128,192 或256 比特, 但为了满足AES 的要求, 分组
长度为128 比特, 密钥长度为128,192 或256 比特。
AES 密码算法采用的是代替—置换网络(SPN)
结构, 每一轮操作由 4 层组成: 第1 层( 字节替换) 为
非线性层, 用S 盒对每一轮中的单个字节分别进行替
换; 第2 层( 行移位) 和第 3 层( 列混合) 是线性混合
层, 对当前的状态阵按行移位, 按列混合; 第4 层( 密
钥加层) 用子密钥与当前状态阵进行字节上的异或。
具体算法结构如图 1 所示。
图1 AES 算法结构
图1 中
, (a)
图给出了算法的整体结构, 输入明文
X 与子密钥K 0 异或, 然后经过r 轮迭代最终生成密文
Y, 其中第1 到r - 1 轮迭代结构为图
(b) ,
第r 轮与前
面各轮稍微有点不同, 缺少混合层。
2AES 算法的安全性能分析
一个密码算法的有效性首先体现在可靠的安全
性上, 而安全性又由其抗攻击能力来实现, 常见的密
码攻击有: 强力攻击、渗透攻击、XSL 攻击, 还有差分分析和线性密码分析等。本文将根据密码算法的抗
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Computer Applicationsof Petroleum 2008,V ol . 16 No. 2
攻击能力和弱密钥分析对Rijndael 算法进行讨论。
2. 1 AES 算法的抗攻击能力
对密码的攻击就是指不知道系统所用的密钥, 但
通过分析可以从截获的密文推断出原来的明文活着
密钥的过程。密码的抗攻击能力强弱表示该密码安
全性的高低。
2. 1. 1 AES 算法抵抗强力攻击能力分析
强力攻击的攻击复杂度只依赖于分组长度和密
钥长度,AES 算法的密钥长度最小是128 比特, 即使
每秒钟能够完成2
56 个密钥的搜索
, 至少需要的时间
大约是149 万亿年。因此, Rijndael 算法对强力攻击
是免疫的。
2. 1. 2 AES 算法抵抗差分分析和线性密码分析
的能力分析
1990 年, Eli Biham 和Adishamir 提出了差分密
码分析; 而线性密码分析是由Mitsuru Matsui 首先提
出的, 这两种密码分析方法是迄今已知的攻击迭代密
码算法最有效的方法。
运用差分分析主要就在于寻找满足一定概率出
现的特征, 然后对最后一轮的每个S - 盒进行研究得
出可能的部分密钥, 再用穷尽搜索法试探出所有密
钥。运用线性分析则在于寻找部分固定比特之间的
一个满足最大概率出现的线性等式, 然后再应用建立
在最大似然法的基础上的一个算法求出部分密钥, 最
后用穷尽搜索法找到所有密钥。
在文献[3] 指出了, 如果除少数几轮( 通常 2 轮或
3 轮) 外的其他所有轮都存在可预测的差分扩散, 且有
大大高于2
1 - n 的扩散率的话
, 差分密码分析是可能的,
其中n 是分组长度; 如果除少数几轮( 通常2 轮或 3 轮) 外的其他所有轮都存在大大高于2
n /2 的可预测的
输入输出相关性, 那么对其进行线性密码分析是可能
的, 据此就可以给出分组长度为n 的迭代密码算法抵
抗差分密码分析和线性密码分析的一个必要条件:
(1) 不存在可预测的扩散率高于2 1 - n 的多轮差分
特征。
(2) 不存在可预测的高于2 n/2 的多轮有效线性表
达式。
而文献[3] 又证明不存在可预测的扩散率大于
2
-150 的
4- 轮差分轨迹( 以及不存在可预测的扩散率
大于2
-300 的
8 - 轮差分轨迹) 。对各种分组长度的
Rijndael 密码, 这一必要条件也是适用的。同样可以
证明不存在相关系数大于2
- 75 的
4 - 轮线性轨迹( 以
及不存在可预测的扩散率大于 2
- 150 的
8 - 轮线性轨
迹) 。因此,4 - 轮的Rijndael 算法就可以有效的抵抗
差分密码分析和线性密码分析。
2. 1.3 AES 算法抵抗渗透攻击能力分析
Square 攻击是一种专门针对Square 简化版本的
攻击, 而在文献[4] 中, S . Lucks 建议把利用Square 算法基于字节的结构对密码算法进行攻击的方法叫做
渗透攻击。又可以根据算法简单分为Square 基本攻
击和扩展攻击两种类型。
Rijndael 算法集成了Square 算法面向字节结构
的特点, 因此Square 攻击也同样适用于Rijndael 算
法。从Square 基本攻击和扩展攻击的分析可以看
出, 对 6 轮以下的AES 算法进行Square 攻击是可能的, 基于这点考虑, 安全的AES 算法的轮数必须大于
7 轮( 包括7 轮) 。因此, 综合考虑后AES 算法采用了10 轮的运算。
2. 1.4 AES 算法抵抗代数计算攻击能力分析
代数计算攻击是一种新的分组密码攻击方法, 在
代数计算攻击中, 攻击者利用密码的输入/ 输出对来
构造多项式。用简单的代数表达式对整个Rijndael
算法进行描述, 引用表达式如下:
C i, j = k
3
??
∑
e 10 ∈ε
d 10 ∈φ
W
3
K
3
?? ???
∑
e 2 ∈ε
d 2
∈φ
W
3
K
3
??
∑
e 1
∈ε
d 1
∈φ
W
3
K
3
?? P
3
( 1 )
代数计算攻击的基本思想是用足够多的明密文
对利用拉格朗日插值公式得到密码算法的一个近似
多项式逼近, 因此要想对Rijndael 算法进行代数计算攻击等价于将式(1) 用多项式来展开, 而在式(1) 中要想消去一层子结构, 就涉及到了构造S - 盒的所有
运算, 由S - 盒表达式的复杂性可知, 想通过对式(1) 的多项式展开而进行攻击是不可行的。
如果不对式(1) 进行多项式展开, 而是直接利用
该式进行攻击, 这至少要确定2
50 个不同的常数
, 仅仅
从所要确定常数的个数来看, 这种攻击方法可能是有
效的, 但同时应考虑到利用式(1) 构造线性无关方程
组及对其进行求解的复杂性, 因而这种攻击方法是否
有效还有待进一步的研究。
2. 1.5 AES 算法抵抗XSL 攻击能力分析
最近又出现了一种代数计算攻击。它是Nicolas
Courtois 和Josef Pieprayk 提出的。他们在近期的一
篇论文中指出: Rijndael 可以被重新定义为冗余二次
方程组。例如: 对于128 位的Rijndael, 要想从单一明
文中恢复密钥, 可以将问题转换为含有8000 个二次
方程组, 其中有1600 个未知数的代数问题。因此, Rijndael 算法的安全性就依赖于没有有效的方法解决
7 4 石油工业计算机应用2008 年第16 卷第2 期
上述方程组。然而, Shamir 等人在Eurocrypt2000 中
发表了XL (OR FXL) 算法, 声称可以在亚指数时间(subexponential time) 解决上述问题。这表明类似于
Rijndael 的加密算法的安全性并不是随着加密的轮数
而指数增加的。
在实际中,XL 算法没有成功地攻击过Rijndael
算法。但是, 依照Rijndael 建立的系统并不是随机
的, 它有许多特征: 可重新定义、稀疏性、结构化。因此, 在NicolasCourtois 和Josef Pieprayk 的最新论文中
研究了如何提高XL 算法, 使之适应于一些特殊的系
统。该文中设计了一种新型的攻击, 称之为XSL 攻
击。这种算法是启发式的, 并且很难估计它的复杂
度。理论上,XSL 攻击可用于任何分组加密方法, 但
在对付A ES 上没有更多的优势。
2. 2 弱密钥的分析
在AES(Rijndael) 算法中存在大量的对称性, 而
假如密码性能中也存在大量对称性的话那是很利于
密码分析的, 所以该算法采取了适当的措施来消除密
码性能中的对称性, 具体的方法是通过在每一轮中采
用不同的轮常数来实现。密码自身及其逆密码使用
了不同的变换, 这样的举措实际上消除了D. Davies
描述的DES 中存在的弱密钥和半弱密钥存在的可能
性。同时, 密钥扩展的非线性实际上消除了等价密钥
存在的可能性。
当密码严重地依赖于密钥来提供非线性时, 象I 2
DEA 中的那些弱密钥就会出现。Rijndael 算法采用
的是一种密钥迭代型密钥, 所有的非线性都是由一个
与密钥独立的S - 盒来提供, 因此也就不存在这种类
型的弱密钥。
3 结束语
高级加密标准Rijndael 算法在各行业部门获得
广泛的应用, 称为虚拟专用网、SONET 、远程访问服务器、高速AT M / 以太路由器、移动通信、卫星通信、电子金融业务等的加密算法, 并逐渐取代DES 在IP 2
Sec 、SSL 和AT M 中的加密功能。目前, IEEE 802. 11 ⅰ草案已经定义了AES 加密的两种不同运行模式, 成
功解决了无线局域网标准中的诸多安全问题。在这
种情形下,AES 算法的安全性问题显得格外突出。本
文分析了AES 算法的基本原理、算法结构, 然后分析
各种密码攻击对AES 算法造成的影响, 最后得出Ri 2
jndael 算法的可行性和安全性, 希望能得到有关专业
人士的认可。
参考文献
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[ EB /OL ] http: / /www. east . kulenven. ac. be/ - rijmen/rijndael,
1999 - 10- 05
[3] J. Daemen,Cipher and hashfunction design strategies based on linear and differential cryptanalysis,Doctoral Dissertation,March 1995, K .
U. Leuver
[4] S . Lucks,"The saturationattack a bait for Twofish", Fast Software En 2 cryption 2001,LNCS,M. Matsui, Ed. , Spinger - Verlag, to appear
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[6] 韦宝典,AES 算法的密码分析和快速实现, 中兴通讯技术,2004 ( 上接第45 页) 地电压降至接近零伏, 保证了PC 集
群在正常供配电环境的运行。
3 结束语
零地电压的漂移抑制在大规模PC 集群机房的
配电基础环节上, 虽是一个原因多发的问题, 但在采
集数据的基础上作进一步的分析, 分析透彻, 方案选
择得当, 实施自然简捷、经济、有效、安全。同时, 作者
单位对零地电压问题解决的过程也是转换思路的认
识过程。T N - C 和TN - S 配电系统匹配单相负荷的
运行模式在作者单位保持了较长时期。但这两种接
地系统不适应新形式下三相负荷引发的谐波环境。
在这种情况下, 必须开拓思路, 技术先行, 打破传统意
识, 才能顺利解决难题。
随之PC 集群不断扩大, 还有类似供电、制冷等
机房环境建设课题有待研究, 作者在本文所解决的零
地电压问题仅仅是其中之一, 期望能借本文推动高性
能计算领域关注高效、节能的绿色计算的发展。
参考文献
[1] 谐波抑制和无功功率补偿, 机械工业出版社,2005
[2] 工业与民用配电设计手册, 中国航空工业规划设计研究院编, 中国电力出版社,200
[3] 电气工程师手册, 机械工业出版社,1989
[4] 计算机房场地与设施
[5] 中国计算机用户2006/36 期
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Computer Applicationsof Petroleum 2008,V ol . 16 No. 2
can be taken as the displacement for oilfield development dynamic indicator prediction.
Key words:oilfield development dynamic indicator; prediction;wavelet neural network(WNN)model; resolution
APPL I CATI ON OF THE FI NITE D I FFERENCE M ETHOD I N LOW - PER MEABIL ITY RESERVO IR
NU M ERI CAL SIMULATI ON/Rao Shengwen, HeChengcai, Zhao Feng, Graduate School of Southwest Petroleum
University,CAP,2008,16(2): 26 - 27
Because there is a start - up pressure gradient in low - per meability reservoirs, seepage no longer fits Darcy’s
law. In consideration of the effect of start - up pressure gradient and capillaryforce, a differential equation of radial
waterflooding two -phase seepage is established in the paper . Numerical simulation is carried outwith the finite differ 2
ence method. The effect of start - up pressure gradient and capillary force does not only increase thecrude production
difficultybut also reduces the ultimate recovery of crude oil . Therefore,water injection is enhanced in low - per meabil 2
ityreservoir to enlarge production pressure differenceandimprove development effect.
Key words: low- permeability reservoir; non -Darcy flow; oil and water two - phase seepage; numerical si mula 2
tion; capillary force
DESIGN OF A NE W INTELL IGENT PU MPING UNIT CONTROLLER/Li Jing, ZhangMeng, School ofMe 2
chanical & Electronic Engineering, ChinaUniversityof Geosciences (Wuhai) ,CAP,2008,16(2): 28 - 30
This paper introduces the design proposal of an intelligent energy conservation controlequipment foroil wells
which realizes taking empty space criteria, downti me calculationautomatically,controlling electric machine’s start-
stop time. Itmay solve intervalpumping phenomenawhich happensobviouslyin wellsof edgeexploratorywell, strip 2
perwell, well of tapping potential and increasingbenefit, etc. It can achieve energy conservation and consumption
reduction.
Key words: interval pumping; controller; pumping unit
STUDY OFTHE NET WORK SAFETY MONITORI NG METHOD I N LAN ENVIRON M ENT/Yang Min,
Dong Yumin, Guan Yu,GeophysicsCentreof the Exploration and Development Institut, XinjiangOilfield Company,
CAP,2008,16(2): 34-36
Development of network application, complication of network structureand increasing users bring difficulties to
network management, maintenance and monitoring . Network flow monitoring technology is the base ofnetwork per 2
for mance analysis and planning anddesign. It isof significance todesigning the high performance net work protocol,
high - efficiency net work topology, traffic forecastand net work planning, accurate network perfor mance analysis and
prediction, congestion management and flow proportion. Through analyzingthe collected datawith the systematical
network flow monitoring technology, network and equipment running status can be known accurately to realize network
flow supervision and abnor mal circumstance alarm. It can improve virus precaution go - aheadism in the day viruses
deluge.
Key words:SNMP;M I B; flow collection; interception;mirror image
RESEARCH OF OPTIM IZATI ON CONTROL ABOUT ADJUSTMENT OF PEAK - LOAD IN SALT - CAVE
UNDERGROUND GAS STORAGE/Yan Yu, Ren Zhiqing, Tan Yufei,Harbin Instituteof Technology,CAP, 2008, 16
(2):37 - 39
On thebasisof analyzing gas pipeline service condition and characteristics of gas use in the city, a predictive
model is establishedby using combination of grey theory and artificial neural network which fits the underground gas
storage along the line. The policy about opti mization control of the peak adjustment technological parameter in a salt
- cave underground gas storage is put forward. Cases present computational process and analysisresult . The relative
outcome is helpful to deter mine the bestproduction scheme for each cavity of the underground gas storage and improve
economic benefit .
Keywords:salt - cave underground gas storage;load prediction; grey theory;artificial neural net work; opti mization
control
AES ENCRYPTI ON ALGORITH M ANAL YSIS AND SECURITY STUDY /Han Wen, Qingdao University of
Science and Technology,CAP,2008,16(2): 46 - 48
AES is anew generation data encryption standard which takes block code Rijndael as algorithm. It is widely
used in allwalks . The paper introducesthe principle of Rijndael algorithm,analyses the safety perfor mance of AES
algorithm andgive out an up - to - date algebraic computation attack —XSL attack.
Key words:advancedencryption standard; Rijndael algorithm; attack; security
Ⅳ
Computer Applicationsof Petroleum 2008,V ol . 16 No. 2
常见公钥加密算法有哪些
常见公钥加密算法有哪些 什么是公钥加密公钥加密，也叫非对称（密钥）加密（public key encrypTIon），属于通信科技下的网络安全二级学科，指的是由对应的一对唯一性密钥（即公开密钥和私有密钥）组成的加密方法。它解决了密钥的发布和管理问题，是目前商业密码的核心。在公钥加密体制中，没有公开的是私钥，公开的是公钥。 常见算法RSA、ElGamal、背包算法、Rabin（Rabin的加密法可以说是RSA方法的特例）、Diffie-Hellman （D-H）密钥交换协议中的公钥加密算法、EllipTIc Curve Cryptography （ECC，椭圆曲线加密算法）。使用最广泛的是RSA算法（由发明者Rivest、Shmir和Adleman 姓氏首字母缩写而来）是著名的公开金钥加密算法，ElGamal是另一种常用的非对称加密算法。 非对称是指一对加密密钥与解密密钥，这两个密钥是数学相关，用某用户密钥加密后所得的信息，只能用该用户的解密密钥才能解密。如果知道了其中一个，并不能计算出另外一个。因此如果公开了一对密钥中的一个，并不会危害到另外一个的秘密性质。称公开的密钥为公钥；不公开的密钥为私钥。 如果加密密钥是公开的，这用于客户给私钥所有者上传加密的数据，这被称作为公开密钥加密（狭义）。例如，网络银行的客户发给银行网站的账户操作的加密数据。 如果解密密钥是公开的，用私钥加密的信息，可以用公钥对其解密，用于客户验证持有私钥一方发布的数据或文件是完整准确的，接收者由此可知这条信息确实来自于拥有私钥的某人，这被称作数字签名，公钥的形式就是数字证书。例如，从网上下载的安装程序，一般都带有程序制作者的数字签名，可以证明该程序的确是该作者（公司）发布的而不是第三方伪造的且未被篡改过（身份认证/验证）。 对称密钥密码体制 所谓对称密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。 数据加密标准DES属于对称密钥密码体制。它是由IBM公司研制出，于1977年被美国
DES算法实验报告
DES算法实验报告 姓名：学号：班级： 一、实验环境 1．硬件配置：处理器（英特尔Pentium双核E5400 @ 2.70GHZ 内存：2G） 2．使用软件： ⑴操作系统：Windows XP 专业版32位SP3(DirectX 9.0C) ⑵软件工具：Microsoft Visual C++ 6.0 二、实验涉及的相关概念或基本原理 1、加密原理 DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。 三、实验内容 1、关键代码 ⑴子密钥产生
⑵F函数以及加密16轮迭代 2、DES加密算法的描述及流程图 ⑴子密钥产生 在DES算法中，每一轮迭代都要使用一个子密钥，子密钥是从用户输入的初始密钥产生的。K是长度为64位的比特串，其中56位是密钥，8位是奇偶校验位，分布在8，16，24，32，40，48，56，64比特位上，可在8位中检查单个错误。在密钥编排计算中只用56位，不包括这8位。子密钥生成大致分为：置换选择1（PC-1）、循环左移、置换选择2（PC-2）等变换，分别产生16个子密钥。 DES解密算法与加密算法是相同的，只是子密钥的使用次序相反。 ⑵DES加密算法 DES密码算法采用Feistel密码的S-P网络结构，其特点是：加密和解密使用同一算法、
大数据文献综述
信息资源管理文献综述 题目：大数据背景下的信息资源管理 系别：信息与工程学院 班级：2015级信本1班 姓名： 学号：1506101015 任课教师： 2017年6月 大数据背景下的信息资源管理 摘要：随着网络信息化时代的日益普遍，我们正处在一个数据爆炸性增长的“大数据”时代，在我们的各个方面都产生了深远的影响。大数据是数据分析的前沿技术。简言之，从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力就是大数据技术，这也是一个企业所需要必备的技术。“大数据”一词越来越地别提及与使用，我们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据。就拿百度地图来说，我们在享受它带来的便利的同时，无偿的贡献了我们的“行踪”，比如说我们的上班地点，我们的家庭住址，甚至是我们的出行方式他们也可以知道，但我们不得不接受这个现实，我们每个人在互联网进入大数据时代，都将是透明性的存在。各种数据都在迅速膨胀并变大，所以我们需要对这些数据进行有效的管理并加以合理的运用。
关键词：大数据信息资源管理与利用 目录 大数据概念.......................................................... 大数据定义...................................................... 大数据来源...................................................... 传统数据库和大数据的比较........................................ 大数据技术.......................................................... 大数据的存储与管理.............................................. 大数据隐私与安全................................................ 大数据在信息管理层面的应用.......................................... 大数据在宏观信息管理层面的应用.................................. 大数据在中观信息管理层面的应用.................................. 大数据在微观信息管理层面的应用.................................. 大数据背景下我国信息资源管理现状分析................................ 前言：大数据泛指大规模、超大规模的数据集，因可从中挖掘出有价值 的信息而倍受关注，但传统方法无法进行有效分析和处理.《华尔街日
摩斯密码以及十种常用加密方法
摩斯密码以及十种常用加密方法 ——阿尔萨斯大官人整理，来源互联网摩斯密码的历史我就不再讲了，各位可以自行百度，下面从最简单的开始：时间控制和表示方法 有两种“符号”用来表示字元：划（—）和点（·），或分别叫嗒（Dah）和滴（Dit）或长和短。 用摩斯密码表示字母，这个也算作是一层密码的： 用摩斯密码表示数字：
用摩斯密码表示标点符号： 目前最常用的就是这些摩斯密码表示，其余的可以暂时忽略 最容易讲的栅栏密码： 手机键盘加密方式，是每个数字键上有3-4个字母，用两位数字来表示字母，例如：ru用手机键盘表示就是：7382, 那么这里就可以知道了，手机键盘加密方式不可能用1开头，第二位数字不可能超过4，解密的时候参考此
关于手机键盘加密还有另一种方式，就是拼音的方式，具体参照手机键盘来打，例如：“数字”表示出来就是：748 94。在手机键盘上面按下这几个数，就会出现：“数字”的拼音 手机键盘加密补充说明：利用重复的数字代表字母也是可以的，例如a可以用21代表，也可以用2代表，如果是数字9键上面的第四个字母Z也可以用9999来代表，就是94，这里也说明，重复的数字最小为1位，最大为4位。 电脑键盘棋盘加密，利用了电脑的棋盘方阵，但是个人不喜这种加密方式，因需要一个一个对照加密
当铺密码比较简单，用来表示只是数字的密码，利用汉字来表示数字： 电脑键盘坐标加密，如图，只是利用键盘上面的字母行和数字行来加密，下面有注释： 例：bye用电脑键盘XY表示就是： 351613
电脑键盘中也可参照手机键盘的补充加密法：Q用1代替，X可以用222来代替，详情见6楼手机键盘补充加密法。 ADFGX加密法，这种加密法事实上也是坐标加密法，只是是用字母来表示的坐标： 例如：bye用此加密法表示就是：aa xx xf 值得注意的是：其中I与J是同一坐标都是gd，类似于下面一层楼的方法：
AES加密算法的实现及应用
AES加密算法的实现及应用 摘要:AES加密算法具有安全性高,运行速度快,对硬件配置要求低,算法属于对称算法等优点,非常适合硬件的实现。课题对于AES加密算法进行改进,提高程序运行效率进行了研究。研究主要包括AES加密算法的改进,C语言实现,以及完成对数据流的加密和解密过程,同时对AES加密算法的应用进行了简单介绍。 关键词:AESC语言加密 前言: AES加密算法作为DES加密算法的替代品,具有安全、高效以及在不同硬件和软件[6]运行环境下表现出的始终如一的良好性能,因此该算法具有较高的开发潜力和良好的实用价值。本研究主要包括AES加密算法的改进,C语言实现,以及完成对数据流的加密和解密过程,同时对AES加密算法的应用进行了简单介绍。 一、AES加密算法的改进及实现 (1)AES加密算法的流程图 在图1.1中,Round代表加密的轮数,即程序循环次数。State代表状态矩阵,一个存储原始数据的数组。RoundKey代
表经过扩展运算后的密钥数组。ByteSub()代表置换函数,对状态矩阵State中的数据进行置换。ShiftRow()代表移位函数,对状态矩阵State中的数据进行移位运算。MixColumn()代表列混合运算函数,对状态矩阵State中的数据进行列混合运算。AddRoundKey()代表异或运送函数,对数组State和数组RoundKey进行异或运算。由上图可以看出,最后一次轮变换比前几次轮变换少执行一次MixColumn()函数。 (2)AES解密算法的流程图 在图1.2中,Round代表加密的轮数,即程序循环次数。State代表状态矩阵,一个存储原始数据的数组。RoundKey代表经过扩展运算后的密钥数组。InvByteSub()代表置换函数,对状态矩阵State中的数据进行置换。InvShiftRow()代表移位函数,对状态矩阵State中的数据进行移位运算。InvMixColumn()代表列混合运算函数,对状态矩阵State中的数据进行列混合运算。由上图可以看出,最后一次轮变换比前几次轮变换少执行一次MixColumn()函数。 二、AES加密算法复杂度分析 下面对改进前的算法和改进后的算法进行复杂度分析[8]以及程序执行效率的分析。 设b为0x00―0xff中的任意常数,以0x09*b为例进行讨
几种常用的数据加密技术
《Network Security Technology》Experiment Guide Encryption Algorithm Lecture Code: 011184 Experiment Title：加密算法 KeyWords：MD5, PGP, RSA Lecturer：Dong Wang Time：Week 04 Location：Training Building 401 Teaching Audience：09Net1&2 October 10, 2011
实验目的： 1，通过对MD5加密和破解工具的使用，掌握MD5算法的作用并了解其安全性； 2，通过对PGP加密系统的使用，掌握PGP加密算法的作用并了解其安全性； 3，对比MD5和PGP两种加密算法，了解它们的优缺点，并总结对比方法。 实验环境： 2k3一台，XP一台，确保相互ping通； 实验工具：MD5V erify, MD5Crack, RSA-Tools,PGP8.1 MD5加密算法介绍 当前广泛存在有两种加密方式，单向加密和双向加密。双向加密是加密算法中最常用的，它将明文数据加密为密文数据，可以使用一定的算法将密文解密为明文。双向加密适合于隐秘通讯，比如，我们在网上购物的时候，需要向网站提交信用卡密码，我们当然不希望我们的数据直接在网上明文传送，因为这样很可能被别的用户“偷听”，我们希望我们的信用卡密码是通过加密以后，再在网络传送，这样，网站接受到我们的数据以后，通过解密算法就可以得到准确的信用卡账号。 单向加密刚好相反，只能对数据进行加密，也就是说，没有办法对加密以后的数据进行解密。这有什么用处？在实际中的一个应用就是数据库中的用户信息加密，当用户创建一个新的账号或者密码，他的信息不是直接保存到数据库，而是经过一次加密以后再保存，这样，即使这些信息被泄露，也不能立即理解这些信息的真正含义。 MD5就是采用单向加密的加密算法，对于MD5而言，有两个特性是很重要的，第一是任意两段明文数据，加密以后的密文不能是相同的；第二是任意一段明文数据，经过加密以后，其结果必须永远是不变的。前者的意思是不可能有任意两段明文加密以后得到相同的密文，后者的意思是如果我们加密特定的数据，得到的密文一定是相同的。不可恢复性是MD5算法的最大特点。 实验步骤- MD5加密与破解： 1，运行MD5Verify.exe，输入加密内容‘姓名（英字）’，生成MD5密文；
数据加密实验报告
实验报告 课程：计算机保密_ _ 实验名称：数据的加密与解密_ _ 院系(部)：计科院_ _ 专业班级：计科11001班_ _ 学号： 201003647_ _ 实验日期： 2013-4-25_ _ 姓名： _刘雄 _ 报告日期： _2013-5-1 _ 报告评分：教师签字：
一. 实验名称 数据加密与解密 二.运行环境 Windows XP系统 IE浏览器 三.实验目的 熟悉加密解密的处理过程，了解基本的加密解密算法。尝试编制基本的加密解密程序。掌握信息认证技术。 四.实验内容及步骤 1、安装运行常用的加解密软件。 2、掌握加解密软件的实际运用。 *3、编写凯撒密码实现、维吉尼亚表加密等置换和替换加解密程序。 4、掌握信息认证的方法及完整性认证。 （1）安装运行常用的加解密软件,掌握加解密软件的实际运用 任务一：通过安装运行加密解密软件（Apocalypso.exe；RSATool.exe；SWriter.exe等（参见：实验一指导））的实际运用，了解并掌握对称密码体系DES、IDEA、AES等算法，及非对称密码体制RSA等算法实施加密加密的原理及技术。 ?DES：加密解密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。 ?BlowFish：算法用来加密64Bit长度的字符串或文件和文件夹加密软件。 ?Gost(Gosudarstvennyi Standard)：算法是一种由前苏联设计的类似DES算法的分组密码算法。它是一个64位分组及256位密钥的采用32轮简单迭代型加密算法. ?IDEA：国际数据加密算法：使用128 位密钥提供非常强的安全性； ?Rijndael：是带有可变块长和可变密钥长度的迭代块密码（AES 算法）。块长和密钥长度可以分别指定成128、192 或256 位。 ?MISTY1：它用128位密钥对64位数据进行不确定轮回的加密。文档分为两部分：密钥产生部分和数据随机化部分。 ?Twofish：同Blowfish一样，Twofish使用分组加密机制。它使用任何长度为256比特的单个密钥，对如智能卡的微处理器和嵌入在硬件中运行的软件很有效。它允许使用者调节加密速度，密钥安装时间，和编码大小来平衡性能。 ?Cast-256：AES 算法的一种。 （同学们也可自己下载相应的加解密软件，应用并分析加解密过程） 任务二：下载带MD5验证码的软件（如：https://www.sodocs.net/doc/4d7206422.html,/downloads/installer/下载（MySQL）：Windows (x86, 32-bit), MSI Installer 5.6.11、1.5M；MD5码: 20f788b009a7af437ff4abce8fb3a7d1），使用MD5Verify工具对刚下载的软件生成信息摘要，并与原来的MD5码比较以确定所下载软件的完整性。或用两款不同的MD5软件对同一文件提取信息摘要，而后比较是否一致，由此可进行文件的完整性认证。
AES算法加解密原理及安全性分析
AES算法加解密原理及安全性分析 刘帅卿 一、AES算法简介 AES算法是高级加密标准算法的简称，其英文名称为Advanced Encryption Standard。该加密标准的出现是因为随着对称密码的发展,以前使用的DES（Data Encryption Standard数据加密标准）算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今数据加密安全性的要求，因此后来由Joan Daeman和Vincent Rijmen提交的Rijndael算法被提议为AES的最终算法。 AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位(16字节)分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换(permutations)和替换(substitutions)输入数据。加之算法本身复杂的加密过程使得该算法成为数据加密领域的主流。 二、AES算法的基本概念 1、有限域（GF） 由于AES算法中的所有运算都是在有限域当中进行的，所以在理解和实现该算法之前先得打好有限域这一基石才行。通常的数学运算都是在实数域中进行，而AES算法则是在有限域中进行，我们可以将有限域看成是有确定边界范围的正整数集合，在该集合当中，任意两个元素之间的运算结果都仍然落在该集合当中，也即满足运算封闭性。 那么如何才能保证这样的“有限性”（也即封闭性）呢？ GF（2w）被称之为伽罗华域，是有限域的典型代表。随着w（=4,8,16,…）的取值不同所形成的有限域范围也不同。AES算法中引入了GF域当中对数学运算的基本定义：将两数的加减法定义为两者的异或运算；将两数的乘法定义为多
AES加密算法实验报告
四川大学计算机学院、软件学院实验报告 学号：：专业：班级：第10 周
在程序运行读取需要加密的图片时，需要进行图片的选取，本次实验中使用在弹窗中选取文件的方式，使用头文件commdlg.h来实现在文件夹中选择需要的文件的选取。 三、加密算法流程 AES加密算法流程如下 字节代替：用一个S盒完成分组的字节到字节的代替； 行移位：进行一次行上的置换； 列混合：利用有限域GF(28)上的运算特性的一个代替； 轮密钥加：当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或。
四、代码实现 cryptograph.h #include
AES加密解密与代码实现详解
先搞定AES算法，基本变换包括SubBytes（字节替代）、ShiftRows（行移位）、MixColumns（列混淆）、AddRoundKey(轮密钥加） 其算法一般描述为 明文及密钥的组织排列方式
ByteSubstitution（字节替代） 非线性的字节替代，单独处理每个字节： 求该字节在有限域GF(28)上的乘法逆，"0"被映射为自身，即对于α∈GF(28)，求β∈GF(28)， 使得α·β=β·α=1mod(x8+x4+x2+x+1)。 对上一步求得的乘法逆作仿射变换 y i=x i + x(i+4)mod8 + x(i+6)mod8 + x(i+7)mod8 + c i (其中c i是6310即011000112的第i位），用矩阵表示为 本来打算把求乘法逆和仿射变换算法敲上去，最后还是放弃了...直接打置换表
下面是逆置换表，解密时使用 这里遇到问题了，本来用纯c初始化数组很正常，封装成类以后发现不能初始化，不管是声明、构造函数都无法初始化，百歌谷度了一通后没有任何答案，无奈只能在构造函数中声明一个局部变量数组并初始化，然后用memcpy，（成员变量名为Sbox/InvSbox，局部变量名sBox/invsBox）
ShiftRows（行移位变换） 行移位变换完成基于行的循环位移操作，变换方法： 即行移位变换作用于行上，第0行不变，第1行循环左移1个字节，第2行循环左移2个字节，第3行循环左移3个字节。 MixColumns（列混淆变换）
逐列混合，方法： b(x) = (03·x3 + 01·x2 + 01·x + 02) · a(x) mod(x4 + 1)
信息加密与网络安全综述文献(附有大量参考文献)
信息加密与网络安全综述 摘要 本文从信息加密问题开始，论述了密码学及其发展、现状和应用，分析了一些加密技术。之后对网络安全问题进行了全面的描述和探讨，分析了不同的网络安全问题。最后探讨了网络安全问题的防范。 关键词：密码学；公钥密码体制；主动攻击
目录 1.信息加密技术 (1) 1.1前言 (1) 1.2密码学的发展 (1) 1.2密码编码与密码分析 (2) 1.2.1密码学分类 (2) 1.2.2密码体制分类 (2) 1.2.2.1对称密码体制 (2) 1.2.2.2公钥密码体制 (2) 1.2.3 密码分析学 (3) 1.2.3.1强力攻击 (3) 1.2.3.2线性密码分析 (4) 1.2.3.3差分密码分析 (4) 1.3密码协议 (4) 1.3.1认证协议 (4) 1.3.1.1数据源认证 (4) 1.3.1.2实体认证 (4) 1.3.1.3密钥建立认证协议 (5) 1.3.2 协议面临的典型攻击 (5) 1.4密码学的发展 (5) 1.4.1标准化趋势 (5) 1.4.2公理化趋势 (5) 1.4.3面向社会的实用化趋 (5) 2. 网络安全问题 (6) 2.1计算机网络 (6) 2.2计算机网络安全 (6) 2.3 面临的威胁 (7) 2.3.1 计算机软件设计上存在的漏洞和缺陷 (7)
2.3.2外部攻击 (7) 2.4 网络安全技术 (8) 2.4.1操作系统安全 (8) 2.4.2 防火墙 (8) 2.4.3 反病毒技术 (8) 2.4.4 入侵检测技术 (8) 2.4.5 数据加密技术 (8) 2.4.6 容灾技术 (8) 2.5网络安全对策 (9) 2.5.1 漏洞和缺陷方面 (9) 2.5.2 外部攻击方面 (9) 2.6总结 (9) 参考文献 (10)
常见的几种加密算法
1、常见的几种加密算法： DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合； 3DES（Triple DES）：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高； RC2和RC4：用变长密钥对大量数据进行加密，比DES 快；IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使用128 位密钥提供非常强的安全性； RSA：由RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的； DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的DSS（数字签名标准）； AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，目前AES 标准的一个实现是Rijndael 算法； BLOWFISH，它使用变长的密钥，长度可达448位，运行速度很快； 其它算法，如ElGamal钥、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。 2、公钥和私钥： 私钥加密又称为对称加密，因为同一密钥既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快（与公钥算法相比），特别适用于对较大的数据流执行加密转换。 公钥加密使用一个必须对未经授权的用户保密的私钥和一个可以对任何人公开的公钥。用公钥加密的数据只能用私钥解密，而用私钥签名的数据只能用公钥验证。公钥可以被任何人使用；该密钥用于加密要发送到私钥持有者的数据。两个密钥对于通信会话都是唯一的。公钥加密算法也称为不对称算法，原因是需要用一个密钥加密数据而需要用另一个密钥来解密数据。
DES加密算法实验报告
苏州科技学院 实验报告 学生姓名：杨刘涛学号：1220126117 指导教师：陶滔 刘学书1220126114 实验地点：计算机学院大楼东309 实验时间：2015-04-20 一、实验室名称：软件实验室 二、实验项目名称：DES加解密算法实现 三、实验学时：4学时 四、实验原理： DES算法由加密、子密钥和解密的生成三部分组成。现将DES算法介绍如下。1．加密 DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图示如下：
图2-1：DES算法加密过程 对DES算法加密过程图示的说明如下： 待加密的64比特明文串m，经过IP置换（初始置换）后，得到的比特串的下标列表如下： 表2-1：得到的比特串的下标列表
该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)（f变换将在下面讲）输出32位的比特串 f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为： f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1，R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算，生成L2，R2……一共经过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果，L16是R15的直接赋值。 R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16一定要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串，经过置换IP-1（终结置换）后所得比特串的下标列表如下： 表2-2：置换后所得比特串的下标列表 经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e。 变换f(Ri-1,Ki): 它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图2-2所示：
AES加密算法实验报告
实验报告 学号：姓名：专业：班级：第10周
简介 #in elude vstri ng> #in elude
static void SubBytes( unsigned char p[16]); static void inSubBytes( unsigned char p[16]); static void ShiftRows( unsigned char e[]); static void inShiftRows( unsigned char e[]); static void MatrixToByte( unsigned char e[]); static void inMatrixToByte( unsigned char e[]); static unsigned char FFmul( unsigned char a, unsigned char b); static void KeyAdding( unsigned char state[16], unsigned char k[][4]); static void KeyExpansion( unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]); ~plai ntext(); private : }； #in elude "" using namespacestd; static unsigned char sBox[] = {}; /定义加密S盒/ unsigned char insBox[256] ={}; //定义解密S盒 pla in text ::plai ntext() { unsigned int p[16]; for (int j = 0; j<200; j++) { p[i] = a[i]; a[i] = a[i + 16]; } void pla in text ::createpla in text( un sig ned char a[]) // 仓U建明文 int i = 0; if ( a[j] == 0) for (; i<16; i++)
【精选】大数据文献综述
信息资源管理文献综述题目：大数据背景下的信息资源管理系别：信息与工程学院 班级：2015级信本1班 姓名： 学号：1506101015
任课教师： 2017年6月 大数据背景下的信息资源管理 摘要：随着网络信息化时代的日益普遍，我们正处在一个数据爆炸性增长的“大数据”时代，在我们的各个方面都产生了深远的影响。大数据是数据分析的前沿技术。简言之，从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力就是大数据技术，这也是一个企业所需要必备的技术。“大数据”一词越来越地别提及与使用，我们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据。就拿百度地图来说，我们在享受它带来的便利的同时，无偿的贡献了我们的“行踪”，比如说我们的上班地点，我们的家庭住址，甚至是我们的出行方式他们也可以知道，但我们不得不接受这个现实，我们每个人在互联网进入大数据时代，都将是透明性的存在。各种数据都在迅速膨胀并变大，所以我们需要对这些数据进行有效的管理并加以合理的运用。 关键词：大数据信息资源管理与利用
目录 前言：大数据泛指大规模、超大规模的数据集，因可从中挖掘出有价值的信息而倍受关注，但传统方法无法进行有效分析和处理.《华尔街日报》将大数据时代、智能化生产和无线网络革命称为引领未来繁荣的大技术变革.“世界经济论坛”报告指出大数据为新财富，价值堪比 石油.因此，目前世界各国纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞 争制高点的重要举措. 当前大数据分析者面临的主要问题有:数据日趋庞大，无论是入
库和查询，都出现性能瓶颈;用户的应用和分析结果呈整合趋势，对 实时性和响应时间要求越来越高;使用的模型越来越复杂，计算量指 数级上升;传统技能和处理方法无法应对大数据挑战. 正文： 大数据概念 大数据定义 维基百科对大数据的定义则简单明了:大数据是指利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集。也就是说大数据是一个体量特别大，数据类别特别大的数据集，并且这样的数据集无法用传统数据库工具对其内容进行抓取、管理 大数据来源 1)来自人类活动:人们通过社会网络、互联网、健康、金融、经济、交通等活动过程所产生的各类数据，包括微博、病人医疗记录、文字、图形、视频等 信息. 2)来自计算机:各类计算机信息系统产生的数据，以文件、数据库、多媒体等形式存在，也包括审计、日志等自动生成的信息. 3)来自物理世界:各类数字设备、科学实验与观察所采集的数据.如摄像头所不断产生的数字信号，医疗物联网不断产生的人的各项特征值，气象业 务系统采集设备所收集的海量数据等 传统数据库和大数据的比较 现有数据处理技术大多采用数据库管理技术，从数据库到大数据，看似一个简单的技术升级，但仔细考察不难发现两者存在一些本质上区别。传统数据库时
java实现几种加密算法
作业6： 有短句“Sun Yat-sen University is a vibrant community of scholarship”，请用下列方法加密： –简单代替密码（移位密码），k=5，q=26； –多表代替密码，其中m=6, K=cipher； –纵行置换密码，假定每行10个字节。 请写出加密后密文。 加密结果： 简单代替加密:Xzs Dfy-xjs Zsnajwxnyd nx f angwfsy htrrzsnyd tk xhmtqfwxmnu 多表代替加密:Ucc Crv-hlr Wvxciiuqif zu p zzdzpux ewbtyekbn sw aroscczhomg 纵向置换加密:Sntbucu yrnhnU aio nintlYistyaav rteacos-r ofhssvm ieiimsp 本作业是使用java编程求解的，以为是求解算法（java语言描述）： /* * 简单代替加密 */ public class Ssc { private String name; private int k; private int q; public Ssc(){ this.k = 5; this.q = 26; https://www.sodocs.net/doc/4d7206422.html, = "简单代替加密"; } /** * k为位移量，q为字母表长度 * @param k * @param q */ public Ssc(int k, int q){ this.k = k; this.q = q; https://www.sodocs.net/doc/4d7206422.html, = "简单代替加密"; } /** * 加密 * @param str * @return */ public String encrypt(String str){
DES算法实验报告
DES算法实验报告 导读：就爱阅读网友为您分享以下“DES算法实验报告”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对https://www.sodocs.net/doc/4d7206422.html,的支持! 实验报告 姓名：xxxx 学号：0XXXXX 班级：XXXXXXX 日期：2013/11/* 题目：DES算法实验 一、实验环境 1．硬件配置： 处理器：Inter(R) Core(TM) i5-2430M CPU @ 2.40GHz (4
CPUs) ,~2.4GHz 内存：2048MB RAM 2．使用软件： (1) 操作系统：win7 旗舰版 (2) 软件工具： Microsoft Visual c++ 6.0 二、实验涉及的相关概念或基本原理 DES是一个分组密码算法，使用64位密钥（除去8位奇偶校验，实际密钥长度为56位）对64比特的数据分组（二进制数据）加密，产生64位密文数据。DES是一个对称密码体制，加密和解密使用同意密钥，解密和加密使用同一算法（这样，在硬件与软件设计时有利于加密单元的重用）。DES 的所有的保密性均依赖于密钥。 DES的加密过程可分为加密处理,加密变换和子密钥生成几个部分组成。 1.加密处理过程(1)初始置换IP。加密处理首先要对64位的明文按表1所示的初始换位表IP进行变换。表中的数值表示输入位被置换后的新位置。
(2)加密处理。上述换位处理的输出，中间要经过16轮加密变换。初始置换的64位的输出作为下一次的输入，将64位分为左、右两个32位，分别记为L0和R0，从L0、R0到L16、R16，共进行16轮加密变换。其中，经过i轮处理后的点左右32位分别为Li和Ri则可做如下定义: Li=Ri-1 Ri=Li-1 ⊕F(Ri-1，K) 其中，F为F变换 (3)最后换位。进行16轮的加密变换之后，将L16和R16合成64位的数据，再按照表2所示的最后换位表进行IP-1的换位，得到64位的密文，这就是DES算法加密的结果。 2.加密变换过程 64位的密钥先由置换选择1减少至56六位，进行循环左移，然后通过置换选择2减少至48位。而通过扩展运算将32位按表3扩展换位表扩展为48位的右半部分通过异或操作和48位的密钥结合，并分成6位的8个分组，通过8个S-盒
AES加密算法原理(图文)
AES加密算法原理（图文） 随着对称密码的发展,DES数据加密标准算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求，因此1997年NIST公开征集新的数据加密标准,即AES[1]。经过三轮的筛选,比利时Joan Daeman和Vincent Rijmen提交的Rijndael算法被提议为AES的最终算法。此算法将成为美国新的数据加密标准而被广泛应用在各个领域中。尽管人们对AES还有不同的看法,但总体来说,AES作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优点。AES设计有三个密钥长度:128,192,256位，相对而言，AES的128密钥比DES的56密钥强1021倍[2]。AES算法主要包括三个方面：轮变化、圈数和密钥扩展。 AES 是一个新的可以用于保护电子数据的加密算法。明确地说，AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192 和256 位密钥，并且用128 位（16字节）分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换（permutations ）和替换(substitutions）输入数据。Figure 1 显示了AES 用192位密钥对一个16位字节数据块进行加密和解密的情形。
Figure 1 部分数据 AES算法概述 AES 算法是基于置换和代替的。置换是数据的重新排列，而代替是用一个单元数据替换另一个。AES 使用了几种不同的技术来实现置换和替换。为了阐明这些技术，让我们用Figure 1 所示的数据讨论一个具体的AES 加密例子。下面是你要加密的128位值以及它们对应的索引数组： 00 11 22 33 44 55 66 77 88 99 aa bb cc dd ee ff0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 192位密钥的值是: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 10 11 12 13 14 15 16 170 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
大数据背景下信息通信数据加密技术分析
大数据背景下信息通信数据加密技术分析 发表时间：2020-04-14T07:14:26.166Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第1期作者：赵帅 [导读] 相对于发达国国家而言加密技术仍未取得突破性进展，对信息安全的重视程度不高、忽视加密技术创新等。 国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司内蒙古自治区赤峰市 024000 摘要：“大数据”模式在一定程度上能够随着时代发展而充分利用信息技术资源，促进个人、企业、社会的进步与发展。所谓的数据加密技术是指利用计算机技术对传播数据、信息进行加密处理的技术，经过数据加密后，用户方只有掌握正确的密钥、开启方式才能够保证数据不被黑客盗取、破坏，保证所传输的数据的安全，保障数据传输方和接收方双方的经济利益。本文基于大数据背景下信息通信数据加密技术分析展开论述。 关键词：大数据背景下；信息通信数据；加密技术分析 引言 在科技的推动下，我国信息安全程度在一定程度上得到了改善。出台了相关的信息保护法，建立较为完善的法律保护体系；攻克了一定的技术难题使信息通讯加密技术在一定程度上得到发展；与此同时在网络管理方面还制定了较为合理完善的管理措施。但我们在为这些取得的成就感到高兴的同时也应意识到我国信息通讯仍存在较大问题。如：相对于发达国国家而言加密技术仍未取得突破性进展，对信息安全的重视程度不高、忽视加密技术创新等。 1大数据技术 5G通信网络中涵盖大量且种类多样的数据，对数据收集、传输、存储、查询等都提出了较高的要求。基于此，则需要对大数据技术进行科学应用，以实现对数据的高效采集、分析和处理。大数据技术中也涵盖较多的技术形式，包括数据挖掘技术、移动云计算技术等。数据挖掘技术在5G通信网络中的应用能够实现对有效数据信息的挖掘，且在图表形式下可以实现对数据的针对性分析和量化评价，并展示给查询人员。查询人员也可以借助大数据技术对数据进行分解和智能计算，并对有效的信息进行提取，从而能够彰显出较高的大数据收集与筛选能力。此外，在5G通信网络中应用的关键的大数据技术还包括可视化数据分析技术，即将涉及到的数据进行图表展示，可以使查询人员获得更加直观的数据使用体验，从而能够对数据进行更加精准的分类。而在大数据技术支持下，还可以构建专门的数据库，从而为数据的进一步有效应用奠定基础，最终推动各个领域的智能化发展。 2大数据特点分析 在大数据时代下，要想更加全面且有效地对通信信息技术的相关问题展开研究，需先对大数据的基本特点有一深层了解，大数据主要有如下特点：①数据量大。此乃大数据最典型、最突出而且最明了的一个特点，在人们的日常生活及工作当中，充斥着大量且内容多样的数据，不管这些信息是否具有价值，其均有着非常大的总量。所以，在如此庞大的信息驱动下，大数据时代正在以快脚步到来；②繁琐的信息类型。此乃大数据的另外一个典型特点。当信息通信技术仍然处于不发达状态时，人们能够掌握或使用的信息不多，比较有限，而当各种先进、实用且高效的通信信息技术接踵而至后，出现了大量信息，而且不断的被传播，极大地帮助了人们的日常生活；而针对数据的类型来讲，其主要有三种，分别为网络数据、物理数据与社会数据，共同构成整个大数据时代，而其中最为核心的是网络数据，将其进行细分，可把它划分成博客、微博、网络及自媒体数据等；除此之外，还有富媒体数据、网络运营商所给出的各类数据等，这些数据有着庞大的总量，而且还有着多样的类型，在对这些数据进行实际使用与传播时，需开展全面分析，以此来促进信息传播效率与使用质量的提升；③价值密度低。当增加信息数据后，对人们有益的信息量同样在不断增加，但其在具体比例上，却低于无用信息，许多对人们并无用处的信息，同样会充斥在人们的日常工作与生活中，影响他们的生活与工作。所以，此种有着较低价值密度的信息数据，会使人们在获取有用信息方面的难度增加。 3网络加密处理 加密处理方式在通信网络中应用相对比较广泛，通常涉及了密码设定、信息加密等，在具体应用中，需要采取对应的方式。链路加密就是一种行之有效的加密技术。这种技术通过物理层面的加密处理，于两端位置完成对应的加密处理。进行信息发送的过程中，工作人员首先做好的工作应当是进行信息加密工作。在进行信息接收工作时，工作人员首先应当进行的是解密工作，进而采取对应的措施，完成整个信息传递过程。例如，国际中比较先进的信息传递的方式就是思科。在开发专项技术的过程中，能够让保密群组更具简便化，同时便于部分信息的传递和共享，但是在此过程中，将会面临信息被更改的状况。在实际网络通信中，相应工作人员应当依据区块链技术做出相应的解决方案，进而确保整个信息的安全性。一般数据区块是进行信息排列的主要参考依据。 4完善信息通讯加密技术的措施 保障信息安全最基本、最核心的技术是加密技术。作为信息加密技术重要组成元素的算法和密钥其能否取得进步取决于科研人员知识水平、创新能力的高低。信息加密技术涉及内容较为广泛，包括保密通信，计算机密钥，防复制软盘等，其中计算机信息保护以软件加密