11、对称加密：块密码与流密码详解

对称加密：块密码与流密码详解

1. 块密码攻击与相关知识

在块密码的攻击中，有一种攻击方式平均对每个 16 字节需要向预言机进行 128 次查询，总共约 2000 次查询（每次查询必须使用相同的初始值）。在实际实现填充预言机攻击时，会比描述的更复杂，因为在第一步要处理错误猜测。密文可能有有效的填充，不一定是因为 P2 以单个 01 结尾，也可能是以两个 02 字节或三个 03 字节结尾，但可以通过测试更多字节被修改的密文的有效性来解决。

块密码的算法和攻击方式有很多。例如，Feistel 网络和替代置换网络（SPN）并非构建块密码的唯一方式。IDEA 和 FOX 块密码使用 Lai–Massey 结构，Threefish 使用 ARX 网络，即加法、字旋转和异或的组合。除了 ECB、CBC 和 CTR 模式外，还有更多模式。有些模式如 CFB 和 OFB 是很少使用的传统技术，而有些模式则用于特定应用，如 XTS 用于可调整加密，GCM 用于认证加密。除了 AES 的获胜者 Rijndael，还有 14 种其他算法参与了竞争，如 CAST - 256、CRYPTON 等。此外，NSA 的设计（Skipjack、SIMON 和 SPECK）以及一些近期的“轻量级”块密码如 KATAN、PRESENT 或 PRINCE 也值得研究。

2. 流密码概述

对称密码可分为块密码和流密码。块密码将明文位块与密钥位混合，生成相同大小的密文块，通常为 64 或 128 位。而流密码不混合明文和密钥位，而是从密钥生成伪随机位，通过与伪随机位进行异或运算来加密明文，类似于一次性密码本。

历史上，流密码比块密码更脆弱，更容易被破解，包括业余爱好者设计的实验性