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分组密码工作模式与流密码

1. 电子密码簿模式 ECB

Electronic codebook mode,将明文拆分成若干段,分别加密。

  • ECB的加密过程:\(C_j = E_k(P_j)\)
  • ECB的解密过程:\(P_j = D_k(C_j)\)
  • ECB的缺点:同样内容的明文段,加密结果总是相同,容易被攻破
  • ECB的优点:加密和解密过程均可并行

2. 密文块链接模式 CBC

Cipher Block Chaining Mode,加密过程如下,每次加密都依赖上一次的密文。加密流程如下图所示。

  • CBC缺点:加密过程只能串行
  • CBC优点:相较ECB更为安全,且解密过程可以并行

3. 密文反馈模式 CFB

Cipher feedback mode 可以设置位移步长(当步长为一组的长度时,算法约等于CBC),组与组之间理论上存在相互印证关系,使得其在密文传输中若产生错误,也只会影响部分数据。

一般情况下,ECB的加密块大小为8byte,而CFB采用1byte。加密流程如下图所示。其中P为明文(P1,P2...Pn),C为密文,Ek为以k为密钥的加密算法,X1为初始

  • CFB优点:相较ECB更为安全,可以从传输的密文错误中恢复。

4. 流密码算法 RC4