idea加密算法实现
A. 简单文本文件的加密与解密。
给文件加密,我们公司使用的是超级加密3000软件,这款软件操作起来还是比较简便的。
启动超级加密3000进入软件主界面,在软件主窗口下方的的文件浏览控件里面选择您需要加密的文件,然后点击窗口上方的“数据加密”按钮。
在弹出的数据加密窗口中输入文件加密密码,选择合适的文件加密类型,然后点击确定按钮就可以了。
您可以使用这个方法给您的文件加密试试。
RSA算法非常简单,概述如下:
找两素数p和q
取n=p*q
取t=(p-1)*(q-1)
取任何一个数e,要求满足e<t并且e与t互素(就是最大公因数为1)
取d*e%t==1
这样最终得到三个数: n d e
设消息为数M (M <n)
设c=(M**d)%n就得到了加密后的消息c
设m=(c**e)%n则 m == M,从而完成对c的解密。
注:**表示次方,上面两式中的d和e可以互换。
在对称加密中:
n d两个数构成公钥,可以告诉别人;
n e两个数构成私钥,e自己保留,不让任何人知道。
给别人发送的信息使用e加密,只要别人能用d解开就证明信息是由你发送的,构成了签名机制。
别人给你发送信息时使用d加密,这样只有拥有e的你能够对其解密。
rsa的安全性在于对于一个大数n,没有有效的方法能够将其分解
从而在已知n d的情况下无法获得e;同样在已知n e的情况下无法
求得d。
<二>实践
接下来我们来一个实践,看看实际的操作:
找两个素数:
p=47
q=59
这样
n=p*q=2773
t=(p-1)*(q-1)=2668
取e=63,满足e<t并且e和t互素
用perl简单穷举可以获得满主 e*d%t ==1的数d:
C:\Temp>perl -e "foreach $i (1..9999){ print($i),last if $i*63%2668==1 }"
847
即d=847
最终我们获得关键的
n=2773
d=847
e=63
取消息M=244我们看看
加密:
c=M**d%n = 244**847%2773
用perl的大数计算来算一下:
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 244**847%2773"
465
即用d对M加密后获得加密信息c=465
解密:
我们可以用e来对加密后的c进行解密,还原M:
m=c**e%n=465**63%2773 :
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 465**63%2773"
244
即用e对c解密后获得m=244 , 该值和原始信息M相等。
<三>字符串加密
把上面的过程集成一下我们就能实现一个对字符串加密解密的示例了。
每次取字符串中的一个字符的ascii值作为M进行计算,其输出为加密后16进制
的数的字符串形式,按3字节表示,如01F
代码如下:
#!/usr/bin/perl -w
#RSA 计算过程学习程序编写的测试程序
#watercloud 2003-8-12
#
use strict;
use Math::BigInt;
my %RSA_CORE = (n=>2773,e=>63,d=>847); #p=47,q=59
my $N=new Math::BigInt($RSA_CORE{n});
my $E=new Math::BigInt($RSA_CORE{e});
my $D=new Math::BigInt($RSA_CORE{d});
print "N=$N D=$D E=$E\n";
sub RSA_ENCRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$cmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i++)
{
$c=ord(substr($$r_mess,$i,1));
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($D,$N);
$c=sprintf "%03X",$C;
$cmess.=$c;
}
return \$cmess;
}
sub RSA_DECRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$dmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i+=3)
{
$c=substr($$r_mess,$i,3);
$c=hex($c);
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($E,$N);
$c=chr($C);
$dmess.=$c;
}
return \$dmess;
}
my $mess="RSA 娃哈哈哈~~~";
$mess=$ARGV[0] if @ARGV >= 1;
print "原始串:",$mess,"\n";
my $r_cmess = RSA_ENCRYPT(\$mess);
print "加密串:",$$r_cmess,"\n";
my $r_dmess = RSA_DECRYPT($r_cmess);
print "解密串:",$$r_dmess,"\n";
#EOF
测试一下:
C:\Temp>perl rsa-test.pl
N=2773 D=847 E=63
原始串:RSA 娃哈哈哈~~~
加密串:
解密串:RSA 娃哈哈哈~~~
C:\Temp>perl rsa-test.pl 安全焦点(xfocus)
N=2773 D=847 E=63
原始串:安全焦点(xfocus)
加密串:
解密串:安全焦点(xfocus)
<四>提高
前面已经提到,rsa的安全来源于n足够大,我们测试中使用的n是非常小的,根本不能保障安全性,
我们可以通过RSAKit、RSATool之类的工具获得足够大的N 及D E。
通过工具,我们获得1024位的N及D E来测试一下:
n=EC3A85F5005D
4C2013433B383B
A50E114705D7E2
BC511951
d=0x10001
e=DD28C523C2995
47B77324E66AFF2
789BD782A592D2B
1965
设原始信息
M=
完成这么大数字的计算依赖于大数运算库,用perl来运算非常简单:
A) 用d对M进行加密如下:
c=M**d%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x11111111111122222222222233
333333333, 0x10001,
D55EDBC4F0
6E37108DD6
);print $x->as_hex"
b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898
即用d对M加密后信息为:
c=b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898
B) 用e对c进行解密如下:
m=c**e%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x17b287be418c69ecd7c39227ab
5aa1d99ef3
0cb4764414
, 0xE760A
3C29954C5D
7324E66AFF
2789BD782A
592D2B1965, CD15F90
4F017F9CCF
DD60438941
);print $x->as_hex"
(我的P4 1.6G的机器上计算了约5秒钟)
得到用e解密后的m= == M
C) RSA通常的实现
RSA简洁幽雅,但计算速度比较慢,通常加密中并不是直接使用RSA 来对所有的信息进行加密,
最常见的情况是随机产生一个对称加密的密钥,然后使用对称加密算法对信息加密,之后用
RSA对刚才的加密密钥进行加密。
最后需要说明的是,当前小于1024位的N已经被证明是不安全的
自己使用中不要使用小于1024位的RSA,最好使用2048位的。
----------------------------------------------------------
一个简单的RSA算法实现JAVA源代码:
filename:RSA.java
/*
* Created on Mar 3, 2005
*
* TODO To change the template for this generated file go to
* Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates
*/
import java.math.BigInteger;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.FileWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.BufferedReader;
import java.util.StringTokenizer;
/**
* @author Steve
*
* TODO To change the template for this generated type comment go to
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*/
public class RSA {
/**
* BigInteger.ZERO
*/
private static final BigInteger ZERO = BigInteger.ZERO;
/**
* BigInteger.ONE
*/
private static final BigInteger ONE = BigInteger.ONE;
/**
* Pseudo BigInteger.TWO
*/
private static final BigInteger TWO = new BigInteger("2");
private BigInteger myKey;
private BigInteger myMod;
private int blockSize;
public RSA (BigInteger key, BigInteger n, int b) {
myKey = key;
myMod = n;
blockSize = b;
}
public void encodeFile (String filename) {
byte[] bytes = new byte[blockSize / 8 + 1];
byte[] temp;
int tempLen;
InputStream is = null;
FileWriter writer = null;
try {
is = new FileInputStream(filename);
writer = new FileWriter(filename + ".enc");
}
catch (FileNotFoundException e1){
System.out.println("File not found: " + filename);
}
catch (IOException e1){
System.out.println("File not found: " + filename + ".enc");
}
/**
* Write encoded message to 'filename'.enc
*/
try {
while ((tempLen = is.read(bytes, 1, blockSize / 8)) > 0) {
for (int i = tempLen + 1; i < bytes.length; ++i) {
bytes[i] = 0;
}
writer.write(encodeDecode(new BigInteger(bytes)) + " ");
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("error writing to file");
}
/**
* Close input stream and file writer
*/
try {
is.close();
writer.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}
public void decodeFile (String filename) {
FileReader reader = null;
OutputStream os = null;
try {
reader = new FileReader(filename);
os = new FileOutputStream(filename.replaceAll(".enc", ".dec"));
}
catch (FileNotFoundException e1) {
if (reader == null)
System.out.println("File not found: " + filename);
else
System.out.println("File not found: " + filename.replaceAll(".enc", "dec"));
}
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
int offset;
byte[] temp, toFile;
StringTokenizer st = null;
try {
while (br.ready()) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
while (st.hasMoreTokens()){
toFile = encodeDecode(new BigInteger(st.nextToken())).toByteArray();
System.out.println(toFile.length + " x " + (blockSize / 8));
if (toFile[0] == 0 && toFile.length != (blockSize / 8)) {
temp = new byte[blockSize / 8];
offset = temp.length - toFile.length;
for (int i = toFile.length - 1; (i <= 0) && ((i + offset) <= 0); --i) {
temp[i + offset] = toFile[i];
}
toFile = temp;
}
/*if (toFile.length != ((blockSize / 8) + 1)){
temp = new byte[(blockSize / 8) + 1];
System.out.println(toFile.length + " x " + temp.length);
for (int i = 1; i < temp.length; i++) {
temp[i] = toFile[i - 1];
}
toFile = temp;
}
else
System.out.println(toFile.length + " " + ((blockSize / 8) + 1));*/
os.write(toFile);
}
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Something went wrong");
}
/**
* close data streams
*/
try {
os.close();
reader.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}
/**
* Performs <tt>base</tt>^<sup><tt>pow</tt></sup> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*
* @param base the base to be raised
* @param pow the power to which the base will be raisded
* @param mod the molar domain over which to perform this operation
* @return <tt>base</tt>^<sup><tt>pow</tt></sup> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*/
public BigInteger encodeDecode(BigInteger base) {
BigInteger a = ONE;
BigInteger s = base;
BigInteger n = myKey;
while (!n.equals(ZERO)) {
if(!n.mod(TWO).equals(ZERO))
a = a.multiply(s).mod(myMod);
s = s.pow(2).mod(myMod);
n = n.divide(TWO);
}
return a;
}
}
在这里提供两个版本的RSA算法JAVA实现的代码下载:
1. 来自于 http://www.javafr.com/code.aspx?ID=27020 的RSA算法实现源代码包:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/JavaFR_RSA_Source.rar
2. 来自于 http://www.ferrara.linux.it/Members/lucabariani/RSA/implementazioneRsa/ 的实现:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/sorgentiJava.tar.gz - 源代码包
http://zeal.newmenbase.net/attachment/algoritmoRSA.jar - 编译好的jar包
另外关于RSA算法的php实现请参见文章:
php下的RSA算法实现
关于使用VB实现RSA算法的源代码下载(此程序采用了psc1算法来实现快速的RSA加密):
http://zeal.newmenbase.net/attachment/vb_PSC1_RSA.rar
RSA加密的JavaScript实现: http://www.ohdave.com/rsa/
C. 【前端】常用加密方法
• JavaScript 加密后传输(具体可以参考后面的常见加密方法)
• 浏览器插件内进行加密传输
• Https 传输
在加密算法中又分为对称加密和非对称加密。
对称加密采用了对称密码编码技术,它的特点是文件加密和解密使用相同的密钥加密.也就是加密和解密都是用同一个密钥,这种方法在密码学中叫做对称加密算法.
对称加密算法使用起来简单快捷,密钥较短,且破译困难,除了数据加密标准(DES),另一个对称密钥加密系统是国际数据加密算法(IDEA),它比DES的加密性好,而且对计算机功能要求也没有那么高.
常见的对称加密算法有DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES
注意: 因为前端的透明性,对于登录密码等敏感信息,就不要使用JavaScript来进行对称加密. 因为别人可以从前端得到密匙后,可以直接对信息进行解密!
非对称加密算法需要两个密钥:公钥(publickey)和私钥(privatekey)。 公钥与私钥是一对,如果用公钥对数据进行加密,只有用对应的私钥才能解密;如果用私钥对数据进行加密,那么只有用对应的公钥才能解密。 因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。
非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥向其它方公开;得到该公钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。甲方只能用其专用密钥解密由其公钥加密后的任何信息。
常见的非对称加密算法有:RSA、ECC(移动设备用)、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA(数字签名用)
D. 古典加密算法有哪些
古典加密算法分为替代算法和置换移位法。
1、替代算法
替代算法用明文的字母由其他字母或数字或符号所代替。最着名的替代算法是恺撒密码。凯撒密码的原理很简单,其实就是单字母替换。
例子:
明文:abcdefghijklmnopq
密文:defghijklmnopqrst
2、置换移位法
使用置换移位法的最着名的一种密码称为维吉尼亚密码。它以置换移位为基础的周期替换密码。
在裤旦维吉尼亚密码中,加密密钥是一个可被任意指定的字符串。加密密钥字符依次逐个作用于明文信息字符。明文信息长度往往会大于密钥字符串长度,而明文的每一个字符都需要有一个对应的密钥字符,因此密钥就需要不断循环,直至明文每一个字符都对应一个密钥字符。
其他常见的加密算法
1、DES算法是密码体制中的对称密码体制,把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位。
2、3DES是基于DES的对称算法,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高。
3、RC2和RC4是对称算法,用变长密钥对大量数据进行加密,比DES快。
4、IDEA算法是在DES算法的基础上发展出来的,是作为迭代的分组密码实现的,使用128位的密钥和8个循环。
5、RSA是由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,非对称算法。
6、DSA,即数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准),严格来说不算加密算法。
7、AES是高级加密标准对称算法,是胡肆扰下一代的加密算法标雹辩准,速度快,安全级别高,在21世纪AES 标准的一个实现是 Rijndael算法。
E. 对称加密算法的加密算法主要有哪些
1、3DES算法
3DES(即Triple DES)是DES向AES过渡的加密算法(1999年,NIST将3-DES指定为过渡的加密标准),加密算法,其具体实现如下:设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程,K代表DES算法使用的密钥,M代表明文,C代表密文,这样:
3DES加密过程为:C=Ek3(Dk2(Ek1(M)))
3DES解密过程为:M=Dk1(EK2(Dk3(C)))
2、Blowfish算法
BlowFish算法用来加密64Bit长度的字符串。
BlowFish算法使用两个“盒”——unsignedlongpbox[18]和unsignedlongsbox[4,256]。
BlowFish算法中,有一个核心加密函数:BF_En(后文详细介绍)。该函数输入64位信息,运算后,以64位密文的形式输出。用BlowFish算法加密信息,需要两个过程:密钥预处理和信息加密。
分别说明如下:
密钥预处理:
BlowFish算法的源密钥——pbox和sbox是固定的。我们要加密一个信息,需要自己选择一个key,用这个key对pbox和sbox进行变换,得到下一步信息加密所要用的key_pbox和key_sbox。具体的变化算法如下:
1)用sbox填充key_sbox
2)用自己选择的key8个一组地去异或pbox,用异或的结果填充key_pbox。key可以循环使用。
比如说:选的key是"abcdefghijklmn"。则异或过程为:
key_pbox[0]=pbox[0]abcdefgh;
key_pbox[1]=pbox[1]ijklmnab;
…………
…………
如此循环,直到key_pbox填充完毕。
3)用BF_En加密一个全0的64位信息,用输出的结果替换key_pbox[0]和key_pbox[1],i=0;
4)用BF_En加密替换后的key_pbox,key_pbox[i+1],用输出替代key_pbox[i+2]和key_pbox[i+3];
5)i+2,继续第4步,直到key_pbox全部被替换;
6)用key_pbox[16]和key_pbox[17]做首次输入(相当于上面的全0的输入),用类似的方法,替换key_sbox信息加密。
信息加密就是用函数把待加密信息x分成32位的两部分:xL,xRBF_En对输入信息进行变换。
3、RC5算法
RC5是种比较新的算法,Rivest设计了RC5的一种特殊的实现方式,因此RC5算法有一个面向字的结构:RC5-w/r/b,这里w是字长其值可以是16、32或64对于不同的字长明文和密文块的分组长度为2w位,r是加密轮数,b是密钥字节长度。
(5)idea加密算法实现扩展阅读:
普遍而言,有3个独立密钥的3DES(密钥选项1)的密钥长度为168位(三个56位的DES密钥),但由于中途相遇攻击,它的有效安全性仅为112位。密钥选项2将密钥长度缩短到了112位,但该选项对特定的选择明文攻击和已知明文攻击的强度较弱,因此NIST认定它只有80位的安全性。
对密钥选项1的已知最佳攻击需要约2组已知明文,2部,2次DES加密以及2位内存(该论文提到了时间和内存的其它分配方案)。
这在现在是不现实的,因此NIST认为密钥选项1可以使用到2030年。若攻击者试图在一些可能的(而不是全部的)密钥中找到正确的,有一种在内存效率上较高的攻击方法可以用每个密钥对应的少数选择明文和约2次加密操作找到2个目标密钥中的一个。
F. idea的加密是什么机制
分类: 电脑/网络 >> 反雹袜病毒
问题描述:
我只知道他是对称加密方式,对64位数据产生128位的密钥。
请说点其他的。
解析:
IDEA加密标准由PGP(Pretty Good Privacy)系统使用。公共密钥加密使用两个不同的密钥, 因此是一种不对称的加密系统。它的一个密钥是公开的, 而系统的基本功能也是有公共密钥的人可以访问的, 公共密钥可以保存在系统目录内或保存在未加密的电子邮件信息中。它的另一个密钥是专用的, 它用来加密信息但公共密钥可以解密该信息, 它也可以对公共密钥加密的信息解密。在提供同等安全性的前提下, 专用密钥加密的系统速度比较快。
RC5分组密码算法是1994由麻萨诸塞技术研究所的Ronald L. Rivest教授发明的,并由RSA实验室分析。它是参数可变的分组密码算法,三个可变的参数是:分组大小、密钥大小和加密轮数。在此算法中使用了三种运算:异或、加和循环。
RC5是种比较新的算法,Rivest设计了RC5的一种特殊的实现方式,因此RC5算法有一个面向字的结构:RC5-w/r/b,这里w是字长其值可以是16、32或64对于不同的字长明文和密文块的分组长度为2w位,r是加密轮数,b是密钥字节长度。由于RC5一个分组长度可变的密码算法,为了便于说明在本文中主要是针对64位的分组w=32进行处理的,下面详细说明了RC5加密解密的处理过程:
1、创建密钥组,RC5算法加密时使用了2r+2个密钥相关的的32位字:,这里r表示加密的轮数。创建这个密钥组的过程是非常复杂的但也是直接的,首先将密钥字节拷贝到32位字的数组L中(此时要注意处理器是little- endian顺序还是big-endian顺序),如果需要,最后一个字可以用零填充。然后利用线性同余发生器模2初始化数组S:
对于i=1到2(r+1)-1: (本应模 ,本文中令w=32)
其中对于16位字32位分组的RC5,P=0xb7e1 Q=0x9e37
对于32位字和64位分组的RC5,P=0xb7e15163 Q=0x9e3779b9
对于64位字和128位分组,P=0xb7151628aed2a6b Q=0x9e3779b97f4a7c15
最后将L与S混合,混合过程如下:
i=j=0
A=B=0
处理3n次(这里n是2(r+1)和c中的最大值,其中c表示输入的密钥字的个数)
2、加密处理,在创建完密钥组粗肆团后开始进行对明文的加密,加密时,首先将明文分组划分为两个32位字:A和B(在假设处理器字节顺序是little- endian、w=32的情况下,第一个明文字节进入A的最低字节,第四个明文字节进入A的最高字节,第五个明文字节进入B的最低字节,以此类推),其中操作符<<<表示循环左移,加运算是模 (本应模 ,本岩橘文中令w=32)的。输出的密文是在寄存器A和B中的内容
3、解密处理,解密也是很容易的,把密文分组划分为两个字:A和B(存储方式和加密一样),这里符合>>>是循环右移,减运算也是模 (本应模 ,本文中令w=32)的。
IDEA算法被认为是当今最好最安全的分组密码算法!
G. 什么是IDEA对称加密算法
国际数据加密算法(IDEA)是上海交通大学教授来学嘉与瑞士学者James Massey联合提出的。它在1990年正式公布并在以后得到增强。这种算法是在DES算法的基础上发展出来的,类似于三重DES。发展IDEA也是因为感到DES具有密钥太短等缺点。IDEA的密钥为128位,这么长的密钥在今后若干年内应该是安全的。
H. C++ IDEA加密算法和三重DES加密算法
这么复杂的加密算法,c++实现,600块钱都不一定有人给,600分也太小气了.
I. 国际数据加密算法的算法简介
IDEA加密算法简介
IDEA(International Data Encryption Algorithm)在密码学中属于数据块加密算法(Block Cipher)类。IDEA使用长度为128bit的密钥,数据块大小为64bit。从理论上讲,IDEA属于“强”加密算法,至今还没有出现对该算法的有效攻击算法。
早在1990年,Xuejia Lai等人在EuroCrypt’90年会上提出了分组密码建议PES(Proposed Encryption Standard)。在EuroCrypt’91年会上,Xuejia Lai等人又提出了PES的修正版IPES(Improved PES)。目前IPES已经商品化,并改名为IDEA。IDEA已由瑞士的Ascom公司注册专利,以商业目的使用IDEA算法必须向该公司申请许可。
IDEA是一种由8个相似圈(Round)和一个输出变换(Output Transformation)组成的迭代算法。IDEA的每个圈都由三种函数:模(216+1)乘法、模216加法和按位XOR组成。
在加密之前,IDEA通过密钥扩展(Key Expansion)将128bit的密钥扩展为52Byte的加密密钥EK(Encryption Key),然后由EK计算出解密密钥DK(Decryption Key)。EK和DK分为8组半密钥,每组长度为6Byte,前8组密钥用于8圈加密,最后半组密钥(4Byte)用于输出变换。IDEA的加密过程和解密过程是一样的,只不过使用不同的密钥(加密时用EK,解密时用DK)。
密钥扩展的过程如下:
1. 将128bit的密钥作为EK的前8byte;
2. 将前8byte循环左移25bit,得到下一8byte,将这个过程循环7次;
3. 在第7次循环时,取前4byte作为EK的最后4byte;
4. 至此52byte的EK生成完毕。
密钥扩展的过程如表1所示,为了能够清楚的看出每个8Byte的关系,在表1中用粗线条将将每个8Byte划分开了.
IDEA算法相对来说是一个比较新的算法,其安全性研究也在不断进行之中。在IDEA算法公布后不久,就有学者指出:IDEA的密钥扩展算法存在缺陷,导致在IDEA算法中存在大量弱密钥类,但这个弱点通过简单的修改密钥扩展算法(加入异或算子)即可克服。在1997年的EuroCrypt’97年会上,John Borst等人提出了对圈数减少的IDEA的两种攻击算法:对3.5圈IDEA的截短差分攻击(Truncate Diffrential Attack)和对3圈IDEA的差分线性攻击(Diffrential Linear Attack)。但作者也同时指出,这两种攻击算法对整8.5圈的IDEA算法不可能取得实质性的攻击效果。目前尚未出现新的攻击算法,一般认为攻击整8.5圈IDEA算法唯一有效的方法是穷尽搜索128bit的密钥空间。
J. 用Java实现IDEA数据加密解密
随着Internet的迅速发展,电子商务的浪潮势不可挡,日常工作和数据传输都放在Internet网上进行传输,大大提高了效率,降低了成本,创造了良好的效益。但是,由于Internet网络协议本身存在着重要的安全问题(IP包本身并不继承任何安全特性,很容易伪造出IP包的地址、修改其内容、重播以前的包以及在传输途中拦截并查看包的内容),使网上的信息传输存在巨大的安全风险电子商务的安全问题也越来越突出。加密是电子商务中最主要的安全技术,加密方法的选取直接影响电子商务活动中信息的安全程度,在电子商务系统中,主要的安全问题都可以通过加密来解决。数据的保密性可通过不同的加密算法对数据加密来实现。
对我国来讲,虽然可以引进很多的外国设备,但加密设备不能依靠引进,因为它涉及到网络安全、国家机密信息的安全,所以必须自己研制。当前国际上有许多加密算法,其中DES(Data Encryption Standard)是发明最早的用得最广泛的分组对称加密算法,DES用56位蜜钥加密64位明文,输出64位密文,DES的56位密钥共有256 种可能的密钥,但历史上曾利用穷举攻击破解过DES密钥,1998年电子边境基金会(EFF)用25万美元制造的专用计算机,用56小时破解了DES的密钥,1999年,EFF用22小时完成了破解工作,使DES算法受到了严重打击,使它的安全性受到严重威胁。因为JAVA语言的安全性和网络处理能力较强,本文主要介绍使用IDEA(Internation Data Encryption Algorithm )数据加密算法在Java环境下实现数据的安全传输。
一、IDEA数据加密算法
IDEA数据加密算法是由中国学者来学嘉博士和着名的密码专家 James L. Massey 于1990年联合提出的。它的明文和密文都是64比特,但密钥长为128比特。IDEA 是作为迭代的分组密码实现的,使用 128 位的密钥和 8 个循环。这比 DES 提供了更多的 安全性,但是在选择用于 IDEA 的密钥时,应该排除那些称为“弱密钥”的密钥。DES 只有四个弱密钥和 12 个次弱密钥,而 IDEA 中的弱密钥数相当可观,有 2 的 51 次方个。但是,如果密钥的总数非常大,达到 2 的 128 次方个,那么仍有 2 的 77 次歼则方个密钥可供选择。IDEA 被认为是极为安全的。使用 128 位的密钥,蛮力攻击中需要进行的测试次数与 DES 相比会明显增大,甚至允许对弱密钥测试。而且,它本身 也显示了它尤其能抵抗专业形式的分析性攻击。
二、Java密码体系和Java密码扩展
Java是Sun公司开发的一种面向对象的编程语言,并且由于它的平台无关性被大量应用于Internet的开发。Java密码体系(JCA)和Java密码扩展(JCE)的设计目的是为Java提供与实现无关的加密函数API。它们都用factory方法来创建类的例程,然后把实际的加密函数委托给提供者指定的底层引擎,引擎中为类提供了服务提供者接口在Java中实现数据的加密/解密,是使用其内置的JCE(Java加密扩展)来实现的。Java开发工具集1.1为实现包括数字签名和信息摘要在内的加密功能,推出了一种基于供应商的新型灵活应用编程接口。Java密码体系结构支持供应商的互操作,同时支持硬件和软件实现。Java密码学结构设计遵循两个原则:(1)算法的独立性和可靠性。(2)实现的独立性和相互作用性。算法的独立性是通过定义密码服务类和改模来获得。用户只需了解密码算法的概念,而不用去关心如何实现这些概念。实现的独立性和相互作用性通过密码服务提供器来实现。密码服务提供器是实现一个或多个密码服务的一个或多个程序包。软件开发商根据一定接口,将各种算法实现后,打包成一个提供器,用户可以安装不同的提供器。安装和配置提供器,可将包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再编辑Java安全属性文件唤缓来设置定义一个提供器。Java运行环境Sun版本时,提供一个缺省的提供器Sun。
三、Java环境下的实现
1.加密过程的实现
void idea_enc( int data11[], /*待加密的64位数据首地址*/ int key1[]){
int i ;
int tmp,x;
int zz[]=new int[6];
for ( i = 0 ; i < 48 ; i += 6) { /*进行8轮循环*/
for(int j=0,box=i;j<6;j++,box++){
zz[j]=key1[box];
}
x = handle_data(data11,zz);
tmp = data11[1]; /*交换中间两个*/
data11[1] = data11[2];
data11[2] = tmp;
}
tmp = data11[1]; /*最后一轮不交换*/
data11[1] = data11[2];
data11[2] = tmp;
data11[0] = MUL(data11[0],key1[48]);
data11[1] =(char)((data11[1] + key1[49])%0x10000);
data11[2] =(char)((data11[2] + key1[50])%0x10000);
data11[3] = MUL(data11[3],key1[51]);
}
2.解密过程的实现
void key_decryExp(int outkey[])/*解密密钥的变逆处理*/
{ int tmpkey[] = new int[52] ;
int i;
for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {
tmpkey[i] = outkey[ wz_spkey[i] ] ;/*换位*/
}
for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {
outkey[i] = tmpkey[i];
}
for ( i = 0 ; i < 18 ; i++) {
outkey[wz_spaddrever[i]] = (char)(65536-outkey[wz_spaddrever[i]]) ;/*替换成加法逆*/
}
for ( i = 0 ; i < 18 ; i++){
outkey[wz_spmulrevr[i]] =(char)(mulInv(outkey[wz_spmulrevr[i]] ));/*替换成乘法逆*/
}
}
四、总结
在实际应用中,我们可以使用Java开发工具包(JDK)中内置的对Socket通信的支持,通过JCE中的Java流和链表,加密基于Socket的网络通信.我们知道,加密/解密是数据传输中保证数据完整性的常用方法,Java语言因其平台无关性,在Internet上的应用非常之广泛.使用Java实现基于IDEA的数据加密传输可以在不同的平台上实现并具有实现简洁、安全性强等优点。