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一种常见的对称加密算法--DES分析

目前在国内,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡(IC卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,以此来实现关键数据的保密,如信用卡持卡人的PIN的加密传输,IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等,均用到DES算法。   DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位,是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。  DES算法是这样工作的:如Mode为加密,则用Key 去把数据Data进行加密, 生成Data的密码形式(64位)作为DES的输出结果;如Mode为解密,则用Key去把密码形式的数据Data解密,还原为Data的明码形式(64位)作为DES的输出结果。在通信网络的两端,双方约定一致的Key,在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密,然后以密码形式在公共通信网(如电话网)中传输到通信网络的终点,数据到达目的地后,用同样的Key对密码数据进行解密,便再现了明码形式的核心数据。这样,便保证了核心数据(如PIN、MAC等)在公共通信网中传输的安全性和可靠性。   通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key,便能更进一步提高数据的保密性,这正是现在金融交易网络的流行做法。  DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。

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深入浅出彩虹表原理

一言以蔽之,彩虹表是一种破解用户密码的辅助工具。彩虹表以时空折中理论为基础,但并不是简单地“以空间换时间”,而是一种“双向交易”,在二者之间达到平衡。1980年,公钥密码学的提出者之一Hellman针对DES算法(一种对称加密算法)提出了一种时空折中算法,即彩虹表的前身:预先计算的散列链集。2003年瑞典的Philippe Oechslin在其论文Making a Faster Cryptanalytic Time-Memory Trade-Off(参考博客2)中对Hellman的算法进行了改进,并命名为彩虹表。当时是针对Windows Xp开机认证的LM散列算法。当然,目前除了破解开机密码,彩虹表目前还能用于SHA、MD4、MD5等散列算法的破译,速度快、破解率高,正如Philippe在论文中提到的:“1.4G的彩虹表可以在13.6s内破解99.9%的数字字母混合型的Windows密码“。实际上,Philippe所做的改进本质上是减少了散列链集中可能存在的重复链,从而使空间的有效利用率更高,关于这一点,后面会详述。

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