18、密码学中的多种加密算法解析

密码学中的多种加密算法解析

1. 块加密算法

1.1 Serpent算法

Serpent算法的块大小为128位，密钥大小可以是128、192或256位，与AES类似。它也是一个置换 - 替代网络，使用32轮处理由四个32位字组成的块。每一轮并行应用八个4位到4位S盒中的一个32次，并且该算法设计为所有操作都可以并行执行。

Serpent的S盒和密钥调度方面，最初考虑使用DES的S盒，但后来采用了针对现代处理器优化的S盒。它有33个子密钥或轮密钥，每个128位。为了AES竞赛，密钥大小固定为128、192和256位。

Serpent算法流程如下：
1. 初始置换（IP），类似于DES。
2. 32轮操作，每一轮包括密钥混合操作（将轮密钥与文本进行异或）、S盒替换和线性变换（最后一轮除外）。
3. 最后一轮用密钥混合步骤代替线性变换。
4. 最终置换（FP），IP和FP没有加密意义，只是对密码进行优化。

每一轮使用一个S盒，由于只有八个S盒，每个S盒会使用四次。与Rijndael相比，Serpent轮数更多，但不能简单认为轮数多就更安全，因为两者的轮函数有差异。

1.2 Square算法

Square算法是Rijndael算法的前身，由Joan Daemen、Vincent Rijmen和Lars Knudsen在1997年发明。它使用128位块大小和128位密钥，进行八轮操作。随着AES的成功，Square算法在密码学历史中逐渐成为注脚。

1.3 SHARK算法

SHARK算法由包括Rijmen、Daemen等在