对称密码体系

symmetry

DES

流程

1️⃣初始置换

2️⃣ feistel 结构

F函数

• 扩展/置换 32-->48
• $R_i \ xor\ K_i $ 48
• S盒 48-->32
• 置换 32
• \(R_i\ = \ L_{i-1}\ xor\ t_i\)

密钥生成

• 56比特密钥 置换选择1
• 28位，分成两组，左循环移位 结果向下和向左传递
• 置换选择2 58-->48

3️⃣逆初始置换

python 实现

import pyDes

#密钥
DES = pyDes.des(deskey)
#加密模式
DES.setMode('ECB')

#每轮的子密钥,优先级高于deskey
DES.Kn = [
			[1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],
			[1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0], 
...
		]

#加密
DES.encrypt(flag)

AES

特点

• 明文分组长度为 128

• 密钥长度可为 128,192,256

加密

1️⃣ 初始密钥加

• 密钥扩展, State初始化为M
• AddRoundKey: State与密钥异或

2️⃣ 轮函数(N-1 轮迭代)

• SubBytes : S盒替换

• ShiftRows : 行移位

• MixColumns : 列混合变换

• AddRoundKey : 与对应密钥异或

3️⃣ 结尾轮

• SubBytes : S盒替换
• ShiftRows : 行移位
• AddRoundKey : 与对应密钥异或

伪代码

解密

伪代码

python 实现

from Crypto.Cipher import AES
#AES.new(key, mode, *args, **kwargs)
#加密
aes=AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv)
enc_flag = aes.encrypt(flag)
#解密
flag = aes.decrypt(enc_flag)