论文部分内容阅读
随着计算机网络技术的发展,网络中的安全问题层出不穷。网络在存储和传输用户数据的过程中,随时都可能发生用户信息泄露、篡改等安全问题,因此,为用户提供安全可靠的保密通信是计算机网络发展过程中亟待解决的问题。近年来,国家对信息安全的投入越来越来大,国家自然科学基金、863、963等重大研究项目都把密码学作为信息安全的主要对象,加密技术备受专家和学者的关注。DES算法(数据加密标准)是1975年NBS采用IBM所提交的LUCIFER算法的修改版本,它是一种分组密码,DES算法的保密性主要取决于密钥的保密性,算法本身是公开的。虽然DES算法原理简单、可操作性强、速度快,但是它的密钥长度偏短导致安全性偏低,很难抗击穷举搜索攻击。某些政府机构或大型机构能用专用机器在几个小时内完成破解。在2000年IBM用AES算法替代了它。由于DES算法代表了一类流行算法,所以它仍然具有很有很大研究价值。本文就是从这个角度出发,主要介绍了DES算法结构特点和加密的详细步骤并对比AES算法和RSA算法加密效果,将DES算法与AES算法做纵向对比,将对称加密技术和非对称加密技术做横向对比研究。在深入理解DES算法的特点后,总结出如何选择最优的加密方法。继而,由DES算法的缺点入手提出了四种独特的改进想法:“模式优化”使相同密文加密后的密文不同;“N-DES多轮迭代”增加DES算法迭代次数,“3-DES改进和独立子密钥”利用3-DES结构改变子密钥的使用序列,密钥之间互不相关;“改变子密钥顺序”采用向量混合hash表的方法打乱密钥的使用顺序。最后利用OPENSSL和相关加密、解密软件模拟DES算法、AES算法、RSA算法、3-DES算法和四种算法改进方案的过程,通过一系列对比实验观察算法的运行速度、密文改变位置、雪崩效果。实验证明,四种改进方法在速度、雪崩效果、安全性等方面都有显著提高。