获得国际数据加密算法

辛格Harivans普拉塔普¹,Verma施薇塔²,Shailendra Mishra³

助理教授,部门,Galgotias工程与技术学院Gr。诺伊达,印度
教授和负责人,部门,Galgotias工程与技术学院Gr。诺伊达,印度
教授和头部,cs的部门E, Bipin Tripathi Kumaon理工学院,Dwarahat,印度

文摘

有许多安全算法,用于安全目的。想法就是其中之一。分组密码的想法运行64位的明文和密文块是由一个128位的密钥。这个算法的基本创新的设计是使用业务从三个不同的代数组。选择的算法结构,除了使用不同的关键子块,解密过程的加密过程是相同的。想法的缺点是,弱键被发现的大量想法(国际数据加密算法)。新的一轮攻击6的想法也被发现。在本文中,我们描述了设计和实现安全的数据加密算法(主意)协议,主要增加的大小从128位到256位。这增加了关键尺寸会增加算法的复杂性。马扩散增加两块(乘法添加剂块)被用在一个圆的想法比马一块以前在一个圆的,与这些修改算法会增加密码强度。

关键字

国际数据加密算法(想法),安全的数据加密算法(主意)。多个添加剂(马)

介绍

对称加密,也称为传统加密或单一密钥加密是唯一类型的加密之前使用的公钥加密的发展在1970年代。仍然是目前最广泛使用的两种类型的加密[5]。

对称加密方案有五个成分:

一个¯·明文:这是最初的可理解的信息或数据送入算法作为输入。

一个¯·加密算法:它执行各种替换明文和转换。

¯·密钥:它也是一个算法的输入是在发送方和接收方之间共享和保密。确切的替换和转换执行的算法依赖的关键。

一个¯·密文:这是炒消息产生作为输出。这取决于明文和密钥。的密文是随机数据流,莫名其妙的。

¯·解密算法:加密算法逆向运行。需要密文和密钥生成原始明文。

定义1。

密码系统是一个五元组(P C K, E、D),满足以下条件:

1。P是一个有限集的纯文本。

2。C是一个有限集可能的暗文。

3所示。K,密钥空间,是一个有限集的键。

4所示。对于每个KεK,有一个加密规则eKε大肠和相应的解密规则dKεd .每个eK: P→C和dK: C→P是函数,dK (eK (x)) = x每明文εP。

主要的财产是财产4。它说,如果一个明文x是使用eK加密,并随后生成的密文解密使用dK,那么原始明文x的结果。

加密可能在两个主要categorries分裂

•不对称:使用一对密钥进行加密和解密。

•对称:加密和解密使用相同密钥(或没有键-在哈希函数的情况下)

所有古典密码(密码,是在1970年代之前开发的)是对称的例子keycryptosystems [6]。此外,大多数现代密码体制是对称的。一些最流行的现代对称密钥密码的例子包括AES(高级加密标准),DES(数据加密标准),想法,费尔,RC5和许多其他人[2]。对称密钥密码体制都有一个共同的财产:他们依靠通信双方之间共享的秘密。这个秘密既用于加密密钥和解密密钥(因此关键字“对称”的名称)。这种类型的加密技术确保只有保密和未能提供加密的其他目标。更重要的是对称密钥加密的缺点是它不能处理大型通信网络[2]。如果n个节点的通信网络中的一个节点需要秘密地沟通网络中的其他节点,它需要n - 1共享秘密。对于大型n值这是非常不切实际的,不方便。另一方面,一个背包公钥密码体制的优势是对称密码机制需要更小的关键尺寸相同级别的安全[1]。 Hence, the computations are much faster and the memory requirements are smaller (Whitfield et al, 1976)

在公钥密码体制有两个不同的密钥:公钥,这都是公开的,和秘密密钥是保密的所有者。系统被称为“非对称”自不同的密钥用于加密和解密,公钥和私钥[1]。如果用公钥加密的数据,它只能使用对应的私钥解密,反之亦然[3]。今天,所有依靠公钥密码体制中一些难以计算的问题。例如,密码系统RSA依赖保理的难度大的整数,而El-Gamal密码系统依赖于离散对数问题(DLP),这是一组元素的问题找到一个对数与发电机基础有限阿贝尔群公钥密码体制不需要通信双方之间有一个共享的秘密。这解决了大型保密通信网络引入了早些时候的问题。此外,公钥密码打开门的方法实现的加密技术来确保所有目标。通过结合公钥密码学,公钥认证,和安全的哈希函数,有协议,使数字签名、身份验证、数据完整性[1]。由于处理器速度的增加和更聪明的现代密码分析,公钥密码术的关键尺寸非常大的增长。这创建了一个缺点相比,对称密钥密码:公钥密码术明显慢[2],并且需要大内存容量和庞大的计算能力。 As an example, a 128-bit key used with DES cryptosystem has approximately the same level of security as the 1024-bit key used with RSA public key cryptosystem (Oorschot P.C. van, et al, 1997).

背景和相关工作

加密方案分为两个部分。

1。经典密码学

2。现代密码学

古典密码通常分为换位密码和密码。一个替换密码替换一个符号。如果在纯文本字母符号象征,我们一个字符替换成另一个。例如假设被加密的声明是“这是最后一章”[7]。我们应用替代密码和改变每个字符的ASCII字符,结果声明,“uijt jt uif gjomb………。“这个方法通常被称为凯撒密码,因为它被罗马将军朱利叶斯Carsar邀请。星期几一个字符被替换另一个字符,它也被称为monoalphabatic密码。换位密码更改字符的位置。作为替代密码的添,换位密码更改订单但不改变字符本身。例如重组原始字符串通过将第一个字符发送到第二的位置,第三个字符第四的位置,第三位置的第5个字符等[7]。

现代密码学

公钥加密(不对称)

(一)加密

(我的)整数分解:RSA和拉宾加密。

(2)离散对数困难:加密。

(3)椭圆曲线:椭圆曲线密码体制。

(四)混乱:分形加密。

(v): NTRU Gang-Harn。

(b)关键共享

(我)离散对数:diffie - hellman。

(2)椭圆曲线:ECDH。

(3)混乱:分形密钥交换。

(c)数字签名

(我的)整数分解:RSA数字签名。

(2)离散对数:DSA。

(3)椭圆曲线:ECDSA。

(四)混乱:分形数字签名。

非公共密钥

(一)密钥(对称)

(我)分组密码:DES

(2)流密码。

(b)哈希函数安全散列算法(SHA)。

分组密码的想法运行64位的明文和密文块是由一个128位的密钥。这个算法的基本创新的设计是使用业务从三个不同的代数组。选择的算法结构,除了使用不同的关键子块,解密过程的加密过程是相同的。想法的缺点是,弱键被发现的大量想法(国际数据加密算法)[4]。新的一轮攻击6的想法也被发现。因为这个原因我们提出了安全的数据加密算法(主意)协议

系统设计与实现

加密的主意

加密过程由八个相同的加密步骤(称为加密轮)输出转换紧随其后。第一轮的结构所示的细节。

在第一轮加密,前四16位的关键子块结合两个16位明文块使用模216,和其他两个明文块使用乘法模216 + 1。然后进一步处理结果如Figure3.4所示,即两个16位的关键子块进入第三代数算子,计算和按位异或,。结束时的第一轮加密是生产使用4个16位值作为输入的第二轮加密部分改变了订单。重复上述过程为圆一个在每个后续7加密轮为每个组合使用不同的16位关键子块。在随后的输出转换,产生的四个16位值8月底加密轮是104键的结合最后四子块使用加法模216和乘法模216 + 1形式产生的4个16位密码文本块。

详细的单轮

(1)8块的128位文本处理16位。

(2)提出的修改版(主意)可以被看作是两个子块并行运行的64位。马每一轮加密使用两块和12键。

(3)每一轮进一步包括两个部门例如转换Sub-Encryption紧随其后,在每轮转换使用8键而Sub-Encryption使用4键。

(4)键的前描述是有效的从1到8轮,第九轮称为输出转换使用8键

从fig.1and图3可以编写以下关系:

以下关系从图4可以看出:

加密子密钥生成的主意

示例用户关键是联储为每轮密钥生成模块生成16在每一轮资料库。示例用户关键也送入移位逻辑模块,由25位转变的关键循环左移,再次生成16资料库。这个过程是递归地进行,直到所有104生成资料库。

解密的主意:

它实现了所有8 + 1轮的想法实现各功能(添加剂模,乘法模、异马块等)的主意。解密,解密过程与加密过程输出每个回合用V而中间输出在每一轮接受转换用J。

J和W之间的关系

转换的输出轮解密(J)与输出sub-encryption轮加密(W),反之亦然。考虑到微型计算机体积很小。我们可以写出以下关系:

实验结果

结果显示在图6显示了示例用户生成的关键算法。从用户104资料库是由算法生成的关键。它还显示了示例用户生成的数据加密算法中必须使用的主意。

图7描述了104加密算法生成的符合示例用户密钥。它还显示资料库将用于加密轮。

图8显示了主意加密过程的进展。它显示了数据加密后每一轮最后密文作为输出

图9显示了104年从加密解密算法生成的符合资料库。它还显示资料库将用于解密轮。

图10显示了主意解密过程的进展。它显示了数据解密后每一轮,最后给出了纯文本输出。

结论和未来的工作

本文的基本目的是提高现有算法思想的力量。国际数据加密算法该算法(主意)有两个主要特点:增加关键尺寸(256位)和增加的扩散程度(马两块被用在一个圆,而不是一个)。104被用作比较符合52资料库之前,加强混乱的复杂性。因此其他形式的攻击的概率减少是由于大量的工作,进行104资料库。添加一个新马块在每一轮的SIDEA导致扩散的复杂性的增加。它使得算法更安全,更少容易密码分析。

该算法增加了加密强度和消除现有的国际数据加密算法的缺点(想法)。未来的主意算法的范围也可以使用超大规模集成技术在硬件中实现。

引用

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Bellare M。,德赛A。,Pointcheval D. and Rogaway P., “Relations among notions of security for public-key encryption schemes”, Advances in Cryptology CRYPTO '98, Lecture Notes in Computer Science, 1462, Springer-Verlag, pp. 26-45, (1998).
科夫,亚历克斯;Nakahara Jorge Jr .);巴特Preneel;范德维尔,“新弱的密钥类型的想法”,信息和通信安全,4日InternationalConference ICICS 2002。
威廉拖延“密码学和网络安全”。
布鲁斯Schiener应用密码学。
挂一个frorouzan“密码学和网络安全”