对称密码 之 分组密码的多重加密

分组密码的工作模式之 多重加密与三重DES算法

DES在穷举攻击下相对脆弱，使用DES进行多次加密且使用多个**的方式是能够保护已有软硬件的投资的较好方式。本文从简单的双重**开始，直到最广泛应用的三重DES（3DES）算法。

1. 双重DES
   给定明文P及**K1，K2，密文C的生成如下：

   C = E( K2, E( K1, P ) )

   解密时逆序使用这两个**：

   P = E( K1, E( K2, C ) )

   在这种情况下有人发问：对所有56位**，给定K1， K2，可能存在**K3使得：

   E(K2, E( k1, P ) ) == E( K3, P )

   如果这种说法成立的话，那么多重加密是没有意义的。书中给出了证明这种说法错误的解释，奈何我没看懂。先贴上记下：

   
   注：非常感谢西电睿思论坛某同学的解释，现贴如下：
   
   双重DES加密图解：
   
   对应攻击方法
   

   • 中间相遇攻击
     这种攻击不依赖于DES的任何特殊性质，对所有分组密码都有效。
     

   假设：C ＝ E( K2, E(K1, P ) )
   则有：X = E( K1, P ) = D( K2, C )
   于是，攻击就很显而易见了：
   简单来说就是你知道一对对应的明文（P）和密文（C），那么用所有可能的**K1对明文P加密并存到一个表中，然后用所有可能的**K2对密文C解密，将每次解密结果和表中的值一一比较，如果相等就用这一对K1，K2对新的明密文验证，如果成功则得到正确的**对。
   经验证该种**方法比攻击单DES付出的代价高不了多少。


2. 使用两个**的三重DES
具体过程为加密－解密－加密（EDE）：

C = E( K1, D( K2, E( K1, P ) ) )
P = D( K1, E( K2, D( K1, C ) ) )

• 对应攻击方法
  暂时还没有可行的攻击方法。

  3. 使用三个**的三重DES
  三**的三重DES**长度位168位，定义为：

  C＝ E( K3, D ( K2, E( K1, P ) ) )

  想要和单DES兼容只需设K3＝K2，或者令K1＝k2即可。
  图解如下：
  

总结：
该部分简单介绍了多重加密和已经广泛应用的三重DES算法。该系列仅限于普及知识点，若想深入了解还需继续阅读相关书籍。加油吧！