37、数据加密标准（DES）：历史、挑战与改进

数据加密标准（DES）：历史、挑战与改进

1. DES的起源与发展

1973 年，美国国家标准局（NBS）向私营企业征集数据加密标准（DES），但最初的成果令人失望，随后美国国家安全局（NSA）开始自行研发算法。后来，NSA 发现 IBM 的 Walter Tuchman 正在对 Lucifer 进行通用化改进，便给予他许可并让他与 NSA 合作改进 Lucifer。

NSA 与 IBM 紧密合作，强化算法以抵御除暴力破解之外的攻击，并加强了替换表（S - 盒）。不过，NSA 试图说服 IBM 将密钥长度从 64 位减至 48 位，最终双方妥协为 56 位密钥。尽管 DES 的出口受限，但它在美国以外也被广泛使用。1994 年 3 月的一项研究显示，有 33 个国家开发并分发了约 1952 种相关产品。

2. 对 DES 的质疑

• S - 盒的保密性 ：密码学家对 S - 盒的设计保密方式表示担忧，建议公开设计细节或采用公开方式创建新的 S - 盒。在第二次 NBS 研讨会上，IBM 代表称 S - 盒的构建是为了提高安全性，但 Morris、Sloane 和 Wyner 仍对此存在疑虑。Lexar 公司的一份报告描述了 S - 盒结构中的一些规律。
• 密钥长度 ：尽管有人呼吁使用更长的密钥，但这一请求未被采纳，S - 盒的构建细节也未公开。这些问题阻碍了 DES 的普遍接受。例如，新泽西州默里山贝尔实验室的 Robert Morris 表示，贝尔电话公司认为 DES 不安全，不宜在贝尔系统中使用。1985 年，当银行家使用 DES 加密电子资金转