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AES工作模式优缺点及用途

1980年12月,FIPS 81标准化了DES的四种工作模式:ECB、CBC、CFB和OFB。这些工作模式适用于任何分组密码。只要把分组长度由64位改为128位,即可以把这几种模式应用于AES。AES还有一种模式为CTR模式,下面我们介绍这些模式的优缺点以及用途。

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DES

DES是16轮Feistel型迭代密码。分组长度64bit,用56bit密钥加密64bit长度。

AES

AES的分组长度是128bit,三种可选密钥长度128bit,192bit和256bit,轮数分别为10、12和14。

常见五中工作模式:

ECB(ElectronicCodebook,电子密码本):

AES工作模式优缺点及用途

优点:简单、可并行计算、误差不传递

缺点:不能隐藏明文模式(比如图像加密轮廓仍在)、主动***(改明文,后续内容不影响,只要误差不传递该缺点就存在)

用途:需要并行加密的应用

CBC(Cipher Block Chaining,密码分组链接):

AES工作模式优缺点及用途

优点:不容易主动***(误差传递)、适合长报文,是SSL、IPSec标准

缺点:无法并行、误差传递

用途:长报文传输,SSL和IPSec

CFB(CipherFeedback,密码反馈):

AES工作模式优缺点及用途

优点:不容易主动***(误差传递),分组转变为流模式,可加密小于分组数据

缺点:无法并行、误差传递

OFB(OutputFeedback,输出反馈):

AES工作模式优缺点及用途

优点:分组转为流模式、可加密小于分组数据

缺点:主动***(改明文,后续内容不影响,只要误差不传递该缺点就存在)

用途:通信信道质量不高时使用,比如卫星通信

CTR(Counter,计数器模式):

AES工作模式优缺点及用途

描述:计算器模式不常见,在CTR模式中,有一个自增的算子,这个算子用密钥加密之后的输出和明文异或的结果得到密文,相当于一次一密。这种加密方式简单快速,安全可靠,而且可以并行加密,但是在计算器不能维持很长的情况下,密钥只能使用一次。

优点:并行、一次一密、不传递误差

缺点:主动***(改明文,后续内容不影响,只要误差不传递该缺点就存在)

总结

分组模式:ECB、CBC和CTR;

流模式:CFB、OFB

 

传递误差:CBC、CFB

不传递误差:ECB、OFB和CTR

 

可并行:ECB、CTR

不可并行:CBC、OFB、CFB


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