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几大领域加密系统的密码学原理，
刘丹丹卫春燕牛萝
（黑龙江工程学院数学系，黑龙江哈尔滨150000）
· 29 -
摘要：信息技术的应用成为了一种全球性的战略性技术，信息安全及其合法使用问题已经成为者今世界上最为普遗存在的，亚待解决的重要问题之一。密码技术的应用和提高是信息安全的重要保障，本文分别介绍了我国银行系统采用的三重DES加密体制：无线局城网产品使用的SMS4密码算法：Internet的Email保密系统GPG以及国际VISA和MASTER组织的电子商务协议中使用的RSA密弱体制，
关键词：信息安全保障：加密原理：三重DES;SMS4密弱体制：RSA密码体制
1三重DES加密算法
DES 是 Data Eneryption Standard(数据加密标准)的缩写。它是由IBM 公司研制的一种加密算法，二十年来，它一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。美国 NIST于1999年官布三重DES为新的数据加密标准，在此之后得到许多国际组织的认可，中国人民银行的智能卡技术分为也支持三重DES，目前在国内外三重DES都有广泛的应用。此算法的密钥长度是168位，完全能够抵抗穷举攻击，其底层算法DES的安全性经过长期实践检验。
有两个不同密钥的三重DES加密算法：
期文(64bita） IP置换(64bets）
L(32bins) L-R
Recabin)
+
R-L+A)
16轮同样场算
L
RLtnk
P+盟换（6him）
图1
C=Ex[DxExM]]]
其中M：明文;C:密文;Ek:密钥为K，的DES加密算法;Dz：密钥为K，的DES解密算法
下面介绍其核心部分的DES加密算法：DES是一个分组加密算法，它以二进制64位为分组的数据加密，DES也是一个对称算法：加密和解密用的是同一个算法。它的密钥长度是56位(因为每个第8位都用作奇偶校验），密钥可以是任意的56位的数据，
1.1DES的算法结构：（图1）
1.2其中的f函数是加密算法的核心：（图2）
说明：其中的S盒替换是非线性变换，是二进制的六位输人，四位输出共8个S盒；压缩后的密钥与扩展分组异或以后，将48位的结果平均送入8个S-盒中，进行替换运算，总输出为32位。每个 S-盒是一个4行、16列的表。盒中的每一项都是一个4位的数。S-盒的输入为6位，将最左与最右2位取出当S-盒的行数，剩余的4 位取出当S-盒的列数。这样就可从S-盒中选出一个数来，这个数是一个4位的二进制码。
1.3十六轮送代的子密钥的产生：（图3） 2SMS4密码算法
无线局域网产品使用的SMS4密码算法，设计简洁，安全高效。 SMS4密码算法是分组算法，对合运算。数据分组长度为128比特，密钥长度为128比特，采用32轮送代结构，
2.1SMS4密码算法结构（图4） 2.2基本密码部件
2.2.1非线性字节变换部件S盒：8位输入、8位输出：是8位的非线性置换，
设输入位a，输出位b,表示为：b=S_Box(a)
2.2.2非线性字变换T：32位字的非线性变换；是4个S盒并行
置换；设输入字.,,
)，输出学,65,6
(S_hox(aa), S_hox(a,), S_box(a), S_hox(a,)
2.2.3线性部件L变换：32位输入32位输出。
设输入位B,输出位C,表为： C=L(B)
=B(B<<<2)(B<<<10)(B<<<18)(B<<<24)
),B=T(A)=
k C 请萍车排请年车用
64期 ERAN
广城商场 SEMR P业配捷
D(28te) 开车
(36fe) 环至
图2
热造择2
(36) 图3
128位密销
密钥扩展
国EE国
128位明文
基本抢函数 128位密文
图4 图5
用的会销：B的彩制
用文A
文目
E
基金来源：黑龙江工程学院教研项目《<现代密码学>课程与教材建设的研究与实践》。
国文
东期
(48(0)(48)
选代控制
人的私期A的会期
文A
图6
西文
文
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