对称密码 之 分组密码的工作模式

本文介绍了对称密码中常见的五种工作模式:电码本模式(ECB)适合数据较少,但存在重复明文导致的安全问题;密文分组链接模式(CBC)解决了ECB的弱点,确保了长信息的安全性;密文反馈模式(CFB)将分组密码转换为流密码;输出反馈模式(OFB)具有良好的错误传播特性;计数器模式(CTR)常用于ATM和IPsec,提供高效加密。每种模式都有其优缺点和适用场景。

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分组密码的工作模式

1。提出背景

分组密钥输入为b位固定长度的明文分组和密钥,输出b位密文。当明文长度大于b位时就要对明文进行分组,每b位一组。那么若用相同密钥对多个分组加密会导致安全问题。因此提出各种工作模式,总结如下:
工作模式

2。 电码本模式(Electronic Code Book,ECB)

对于给定的密钥,任意b位明文有唯一密文与之对应。

加密: Cj = E(K, Pj) j = 1,…,N
解密: Pj = D(K, Cj) j = 1,…,N

电码本
如图所示,加密所用密钥为K,对于确定的K有唯一密文Cj与明文Pj对应。但当明文Pj=pi时,则输入P与K均相等,故输出C也想等。总结特点如下:

  • 适合数据较少的情况;
  • 最重要的特征是一段信息若有几个相同的明文组,则密文也将出现几个相同的密文组;
  • 对于长信息不适合:
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