密码库LibTomCrypt学习记录——（2.19）分组密码算法的工作模式——LRW磁盘加密模式

艾米的爸爸

已于 2022-05-06 23:19:05 修改

阅读量1.7w

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： LibTomCrypt 密码密码技术与应用文章标签：加密磁盘加密 LRW

于 2019-01-02 09:53:21 首次发布

本博客的博主原创文章均遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，所有与之冲突的版权协议均为无效协议。

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/samsho2/article/details/85263149

密码同时被 3 个专栏收录

225 篇文章

订阅专栏

密码技术与应用

182 篇文章

订阅专栏

LibTomCrypt

40 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了LRW磁盘加密模式，一种基于AES的可调密码块加密技术。文章探讨了LRW的加密和解密过程，涉及到有限域GF(2^128)的运算，并对比了LRW与XTS-AES的区别。此外，还深入解析了LibTomCrypt中LRW的实现细节，包括结构体定义和关键函数的功能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

LRW算法的相关信息是通过分析LibTomCrypt的LRW得到。LRW也是一种磁盘加密模式。IEEE P1619在2006前使用的还是LRW-AES模式，但在2006年后，由于某些安全原因，LRW-AES被XTS-AES代替。具体情况可以在IEEE的官方网站上查询。LRW是可调密码(tweakable block cipher)。

LRW也用到了有限域GF(2^128)，生成多项式和GCM一样是

f(x) = x^128+x^7+x^2+x^1+x^0

加密

输入

[输入] Key 密钥

[输入] P 明文

[输入] IV 输出化向量

[输入] tweak 调整值

[输出] C 密文

步骤：

1. P = P0 || P1 || P2 || …… || Pn Pn已将最后一个分组填充为128bit（填充方式未知）

2. for ( int i = 0; i <= n; i++ ){

}

注意

+是普通的加法；
是GF(2^128)上的加法，即异或；
是GF(2^128)上的乘法

解密和加密类似，只是将Ek改为Dk。

实现上的调整与优化

为加速运算，实现中对

;

调整为

;

前面一项在预计算阶段就可以计算出来并赋给pad。的做法是每次++pad后再与tweak乘。且此乘法可以采用查表的方式加速。查表方式与XTS一样。

TomLibCrypt与LRW

LRW的结构体是

typedef struct { // 记录LRW的信息的结构体

int cipher; // 密码算法索引值，128bit分组密码

unsigned char IV[16], // iv 值

tweak[16], // tweak 值

pad[16]; // pad = ( iv + i ) tweak

symmetric_key key; // 扩展密码

#ifdef LRW_TABLES// 如果采用查表法加速运算

unsigned char PC[16][256][16]; // 乘法用的查表

#endif

} symmetric_LRW;

涉及函数包括：

int lrw_start( int cipher, const unsigned char *IV, const unsigned char *key, int keylen, const unsigned char *tweak, int num_rounds, symmetric_LRW *lrw);

int lrw_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, unsigned long len, symmetric_LRW *lrw);

int lrw_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, unsigned long len, symmetric_LRW *lrw);

int lrw_process(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, unsigned long len, int mode, symmetric_LRW *lrw);

int lrw_getiv(unsigned char *IV, unsigned long *len, symmetric_LRW *lrw);

int lrw_setiv(const unsigned char *IV, unsigned long len, symmetric_LRW *lrw);

int lrw_done(symmetric_LRW *lrw);

int lrw_test(void);

──────────────────────────────────────

int lrw_start( int cipher, const unsigned char *IV, const unsigned char *key, int keylen, const unsigned char *tweak, int num_rounds, symmetric_LRW *lrw)

// [功能] 初始化LRW