2020-03-25 DES, 3DES, AES简介

DES:Data Encryption Standard

IBM的数据加密方案,密钥长度为56,标准是使用64位密钥,但实际仅使用了56位密钥

3DES:trip DES

DES的升级版。几年前Cisco加密的主要算法。因为现代计算机能力的极大增强,传统的56位长度密钥的DES,能够在24小时内被暴力破解。3DES相当于对同一数据进行3次DES加密,如每次使用的密钥完全不同,长度可以达到最多168位

AES:Advanced Encryption Standard

高级数据加密标准,下一代加密算法标准

这三种都是国际标准的对称加密算法,被广泛使用。

转载内容:

DES

  1977年1月,美国政府颁布:采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准(DES Data Encryption Standard) 。

  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的密文形式(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的明文形式(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。

3DES

  3DES是DES加密算法的一种模式,它使用3条64位的密钥对数据进行三次加密。数据加密标准(DES)是美国的一种由来已久的加密标准,它使用对称密钥加密法。

  3DES(即Triple DES)是DES向AES过渡的加密算法(1999年,NIST将3-DES指定为过渡的加密标准),是DES的一个更安全的变形,可以理解为DES的升级版。它以DES为基本模块,通过组合分组方法设计出分组加密算法。

设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程,Kn代表DES算法使用的密钥,P代表明文,C代表密表,这样,

  3DES加密过程为:C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))

  3DES解密过程为:P=Dk1((EK2(Dk3(C)))

K1、K2、K3决定了算法的安全性,若三个密钥互不相同,本质上就相当于用一个长为168位的密钥进行加密。多年来,它在对付强力攻击时是比较安全的。若数据对安全性要求不那么高,K1可以等于K3。在这种情况下,密钥的有效长度为112位。

AES

  AES(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高。

  用AES加密2000年10月,NIST(美国国家标准和技术协会)宣布通过从15种候选算法中选出的一项新的密匙加密标准。Rijndael被选中成为将来的 AES。Rijndael是在1999年下半年,由研究员Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 创建的。AES正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。

美国标准与技术研究院(NIST)(想当于美国的国密局)于2002年5月26日制定了新的高级加密标准(AES)规范。

 

  AES算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。

  AES使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码,它可以使用128、192和256位密钥,并且用128位(16字节)分组加密和解密数据。

  与公共密钥加密使用密钥对不同(非对称加密算法),对称加密算法使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构,在该循环中重复置换和替换输入数据。

贴一个Cisco 2921上配的IPSec VPN配置:

crypto isakmp policy 10
 encr aes
 authentication pre-share
 group 2
 lifetime 28800

crypto ipsec transform-set TS1000 esp-aes esp-sha-hmac
  mode tunnel

crypto isakmp key <Key> address <Peer IP>

crypto map SDM_CMAP_1 1 ipsec-isakmp
 description Tunnel to XXX
 set peer <Peer IP>
 set transform-set T1000
 set reverse-route distance 40
 match address VPN-TRAFFIC
 reverse-route

interface GigabitEthernet0/1
 crypto map SDM_CMAP_1

ip access-list extended VPN-TRAFFIC
  permit ip 10.x.xx.0 0.0.0.255 xxx.xx.xx.128 0.0.0.127
  permit ip 10.xx.x.0 0.0.0.255 xxx.xxx.xx.128 0.0.0.127
 
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