对称加密算法常用的五种分组模式(ECB/CBC/CFB/OFB/CTR)「建议收藏」

版权声明:本文为作者原创,如需转载,请注明出处https://blog.csdn.net/weixin_42940826注:以下图片来自于《图解密码学》,这本书讲的更全面细致,建议阅读,在我资源库中有此书,还有使用go语言具体实现和解释此书中的各种加密算法的文档,有需要的可以自习前往免费下载一图全览五种模式详解1.ECB-ElectronicCodeBook,电子密码本…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

版权声明:本文为作者原创,如需转载,请注明出处
https://blog.csdn.net/weixin_42940826
注:以下图片来自于《图解密码学》,这本书讲的更全面细致,建议阅读,在我资源库中有此书,还有使用go语言具体实现和解释此书中的各种加密算法的文档,有需要的可以自习前往免费下载

Q:为什么需要分组模式?
A:明文的长度不固定,而分组密码只能处理特定长度的一块数据,这就需要对分组密码的算法进行迭代,以便将一段很长的明文全部加密,而迭代的方法就是分组的模式。

一图全览五种分组模式

常用分组模式全览

五种模式详解

1. ECB – Electronic Code Book, 电子密码本模式

  • 特点: 简单, 效率高, 密文有规律, 容易被破解
  • 最后一个明文分组必须要填充
    • des/3des -> 最后一个分组填充满8字节
    • aes -> 最后一个分组填充满16字节
  • 不需要初始化向量

ECB模式图解


2. CBC – Cipher Block Chaining, 密码块链模式(推荐使用)

  • 特点: 密文没有规律, 经常使用的加密方式
  • 最后一个明文分组需要填充
    • des/3des -> 最后一个分组填充满8字节
    • aes -> 最后一个分组填充满16字节
  • 需要一个初始化向量 – 一个数组
    • 数组的长度: 与明文分组相等
    • 数据来源: 负责加密的人的提供的
    • 加解密使用的初始化向量值必须相同
      CBC模式的加密

3. CFB – Cipher FeedBack, 密文反馈模式

  • 特点: 密文没有规律, 明文分组是和一个数据流进行的按位异或操作, 最终生成了密文
  • 需要一个初始化向量 – 一个数组
    • 数组的长度: 与明文分组相等
    • 数据来源: 负责加密的人的提供的
    • 加解密使用的初始化向量值必须相同
  • 不需要填充
    CFB模式加密

4. OFB – Output-Feedback, 输出反馈模式

  • 特点: 密文没有规律, 明文分组是和一个数据流进行的按位异或操作, 最终生成了密文
  • 需要一个初始化向量 – 一个数组
    • 数组的长度: 与明文分组相等
    • 数据来源: 负责加密的人的提供的
    • 加解密使用的初始化向量值必须相同
  • 不需要填充
    OFB分组模式

5. CTR – CounTeR, 计数器模式(重点,推荐使用)

  • 特点: 密文没有规律, 明文分组是和一个数据流进行的按位异或操作, 最终生成了密文
  • 不需要初始化向量
    • go接口中的iv可以理解为随机数种子, iv的长度 == 明文分组的长度
  • 不需要填充
    这里我们有必要给出CTR模式额解密流程,因为CTR模式的解密和加密是一模一样的过程,在程序实现中也是可逆的,具体程序在文章实现底部有链接
    CTR分组模式
    CTR解密流程
    通过对比发现CTR加密即解密,解密即加密,且各分组之间是独立的,可以并发完成,效率高。

总结

以上五种分组模式中,ECB模式很容易被破解,如今已经很少再使用,其余四种分组模式各有千秋。
但极力推荐CBC模式和CTR模式,尤其是CTR模式,不需要填充,代码实现起来很方便。而且加密和解密的方法是一样的,并且可以实现并发分组,效率高,安全性也有保障

Q:何时需要填充,何时不需要填充?
A:观察分组模式的图示可以看出,加密后再进行亦或操作的不需要填充,而先进性亦或操作再加密的则不需要填充,这是因为亦或操作需要两个相同长度的数据,一一对比计算!


代码实现

篇幅有限,我在这篇帖子用以上分组模式实现了AES、DES、3DES的加密解密(go语言),轻戳了解。
CBC模式实现DES和3DES加密解密
CTR模式实现AES加密解密

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/128272.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • python中抛出异常_python mkdir

    python中抛出异常_python mkdir抛出异常:Python程序中的异常不仅可以自动触发,还可以由开发人员使用raise语句和assert语句主动抛出。使用raise语句抛出异常:1.使用异常类引发异常格式如下:raise异常类#格式1:使用异常类名引发指定的异常示例如下所示:raiseNameError运行界面如下:2.使用异常类对象引发异常格式如下:raise异常类对象#格式2:使用异常类的对象引发指定的异常示例代码如下:raiseNameError()运行…

    2022年10月18日
    2
  • LINUX安全设置

    LINUX安全设置

    2021年8月31日
    57
  • Linux vi命令编辑文件「建议收藏」

    Linux vi命令编辑文件「建议收藏」进入vi编辑模式:vi文件名进入编辑:按i键编辑完按Esc退出编辑模式此时输入::wq保存后退出:wq!强制保存后退出:w保存但不退出:q不保存并退出:q!不保存并强制退出(比如报错时E212:Can’topenfileforwriting)…

    2022年9月22日
    2
  • pycharm 2022.01 激活码-激活码分享2022.02.15

    (pycharm 2022.01 激活码)好多小伙伴总是说激活码老是失效,太麻烦,关注/收藏全栈君太难教程,2021永久激活的方法等着你。https://javaforall.net/100143.htmlIntelliJ2021最新激活注册码,破解教程可免费永久激活,亲测有效,上面是详细链接哦~9AAG1RZ8NI-eyJsaWNlbnNlSWQiOi…

    2022年4月1日
    179
  • Android面试题(四大组件篇)[通俗易懂]

    Android面试题(四大组件篇)[通俗易懂]Android面试题(四大组件篇)window、进程、线程篇Android面试题(数据存储、view篇)ActivityQ:说下Activity的生命周期?Q:onStart()和onResume()/onPause()和onStop()的区别?是否位于前台,对用户是否可见的区别Q:ActivityA启动另一个ActivityB会回调哪些方法?如果A…

    2022年5月21日
    40
  • mysql优化器不能使用hash索引来加速_数据库主键索引和唯一索引的区别

    mysql优化器不能使用hash索引来加速_数据库主键索引和唯一索引的区别1.hash表只能匹配是否相等,不能实现范围查找select * from xx where id > 23; 这时就没办法索引了2.当需要按照索引进行order by时,hash值没办法支持排序select * from xx order by score desc;如果score为建立索引的字段,hash值没办法辅助排序。3.组合索引可以支持部分索引查询,如(a,b,c)的组合索引,查询中只用到了阿和b也可以查询的,如果使用hash表,组合索引会将几个字段合并hash,没办法支持部分索引

    2022年8月8日
    7

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号