SM4算法、AES算法、DES算法三种分组密码的基础分析

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SM4算法、AES算法、DES算法三种分组密码的基础分析
 分组密码当中代表性的SM4算法、AES算法、DES算法在计算机和通信系统中起着重要的实际作用,每一种的算法都会有其独有的一份结构,讲解起来其实每一种都有很大的一个篇幅。

在这里主要是把这几种密码算法放在一起做一个简单的分析,也可以通过了解每一种算法来比较一下三者之间的差别。

那么,我们就通过了解SM4算法、AES算法、DES算法这几种有代表性的近代分组密码来讨论一下分组密码的基本理论及其在计算机和通信系统中的实际应用。

1、SM4算法
SM4密码算法是一个分组算法,其算法设计简沽,结构有特点,安全高效。

数据分组长度为128比特,密钥长度为128比特。

加密算法与密钥扩展算法均采取32轮迭代结构。

SM4密码算法以字节8位和字节32位作为单位进行数据处理。

SM4密码算法是对合运算,因此解密算法与加密算法的结构相同,只是轮密钥的使用顺序相反,解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。


SM4密码算法结构
SM4算法的基本内容有以下几方面:
基本运算:SM4密码算法使用模2加和循环移位作为基本运算。

基本密码部件:SM4密码算法使用了S盒、非线性变换τ、线性变换部件L、合成变换T基本密码部件。

轮函数:SM4密码算法采用对基本轮函数进行迭代的结构。

利用上述基本密码部件,便可构成轮函数。

SM4密码算法的轮函数是一种以字为处理单位的密码函数。

加密算法:SM4密码算法是一个分组算法。

数据分组长度为128比特,密钥长度为128比特。

加密算法采用32轮迭代结构,每轮使用一个轮密钥。

解密算法:SM4密码算法是对合运算,因此解密算法与加密算法的结构相同,只是轮密铝的使用顺序相反,解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。

密钥扩展算法:SM4密码算法使用128位的加密密钥,并采用32轮法代加密结构,每一轮加密使用一个32位的轮密钥,共使用32个轮密钥。

因此需要使用密钥扩展算法,从加密密钥产生出32个轮密钥。

SM4的安全性:SM4密码算法经过我国专业密码机构的充分分析测试,可以抵抗差分攻击、线性攻击等现有攻击,因此是安全的。

2、AES算法
2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家JoanDaemen和VincentRijmen提出的一种密码算法RJNDAEL作为AES,目前AES己经被一些国际标准化组织ISO,IETF,IEEE802.11等采纳作为标准。

RIJNDAEL算法之所以能够最终被选为AES的原因是其安全、性能好、效率高、实用、灵活。

RIJNDAEL算法是一个数据块长度和密钥长度都可变的分组加密算法,其数据块长度和密钥长度都可独立地选定为大于等于128位且小于等于256位的32位的任意倍数。

RIJNDAEL算法结构图
AES算法的基本内容有以下几方面:
状态:在RIJNDAEL算法中,加解密要经过多次数据变换操作,每一次变换操作产生一个中间结果,称这个中间结果叫做状态。

各种不向的密码变换都是对状态进行的。

轮函数:RIJNDAEL加密算法的轮函数采用代替置换网络结构SP结构,由S盒变换ByteSub、行移位变换ShiftRow、列混合变换MixColumn、圈密钥加变换AddRoundKey组成。

圈密钥产生算法:圈密钥根据圈密钥产生算法由用户密钥产生得到,圈密钥产生分两步进行:密钥扩展和圈密钥选择。

加密算法:RIJNDAEL加密算法由一个初始圈密钥加、Nr-l圈的标准轮函数、最后一圈的非标准轮函数组成。

解密算法:RIJNDAEL算法不是对合运算,因此RIJNDAEL的解密算法与加密算法不同。

由于RIJNDAEL设计得非常巧妙,使得我们只要略稍改变一下密钥扩展策略,便可以得到等价的解密算法,等价解密算法的结构与加密算法的结构相同,从而方便了工程实现。

等价解密算法中的变换为加密算法中相应变换的逆变换。

RIJNDEAEL的安全性:RIJNDEAEL算法的安全设计策略是宽轨迹策略WideTrai1Strategy,具有很高的安全性,能有效抵抗自前己知的攻击,如线性攻击、插值攻击、差分攻击和相关密钥攻击等。

RIJNDEAEL的数据块长度和密钥长度都可变,因此能够适应不同的安全应用环境。

3、DES算法
DES算法为密码体制中的对称密码体制,又被称为美国数据加密标准,是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。

DES综合用了置换、代替、代数等多种密码技术。

它设计精巧、实现容易、使用方便,堪称是适应计算机环境的近代传统密码的一个典范。

设计DES的目标是用于加密保护静态存储和传输信道中的数据,安全使用1O~15年。

DES算法整体结构
DES算法的基本内容有以下几方面:
DES的加密过程。

子密钥的产生:64位密钥经过置换选择1、循环左移、置换选择2等变换,产生出16个48位长的子密钥。

初始置换IP:初始置换IP是DES的第一步密码变换。

初始置换的作用在于将64位明文打乱重排,并分成左右两半。

加密函数f:加密函数f是DES的核心部分,由选择运算E,代替函数组S和置换运算P组成。

逆初始重换IP-1:逆初始置换IP-1是初始置换凹的逆置换。

它把第十六次加密迭代的结果打乱重排,形成64位密文。

至此,加密过程完全结束。

DES的解密过程:由于DES的运算是对和运算,所以解密和加密可共用同一个运算,只是子密钥使用的顺序不同。

DES的安全性:几十年来的应用实践证明了DES作为商用密码,用于其设计目标是安全的。

DES在总的方面是极其成功的,但同时也不可避免地存在着密钥较短、存在弱密钥等弱点和不足。

三重DES:3DES即可以使用三个密钥,也可以使用两个密钥。

它有三个显著的优点:首先它的密钥长度是168位,完全能够抵抗穷举攻击;其次是相当安全,该加密算法比任何其他加密算法受到分析的时间都要长;其三,由于3DES的底层加密算法与DES相同,所以许多现有的DES软硬件产品都能方便地实现3DES,因此使用方便。

SM4算法、AES算法、DES算法这三种分组密码各有各的不同,但作为分组密码在计算机系统中都有广泛的应用,学习了之后我们便可理解并讨论它们的基本理论及其在计算机和通信系统中的实际应用。

这里的分组密码中各种密码算法是属于信息安全工程师教程中的其中一点内容,想要学习这方面知识的同学们可以前往课课家教育平台:信息安全工程师视频教程
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AV10492到底是什么啊?sm666呢?最好有图解,实在是不懂?
av10492:日本有个宗教组织(正常宗教学会,但是风评不太好)叫创价学会,因为会长发表过";二次元无用论";而遭到了n站死宅们的围攻
于是就有人用该教的各种宣传视频作为素材做了很多恶搞视频,从意义不明的猎奇动画到音mad(你可以理解为一种类似中国的鬼畜的艺术形式,不过实际区别挺大的)都有
av10492就是转载了n站那边的几个比较猎奇的创价恶搞视频
顺带一提,现在在b站看到别人做的创价音mad不要跟风刷10492,那样是对作者的不尊重
至于sm666就只是某个youtube用户名为nana825763的爱好人偶和蚂蚁的(猎奇)艺术家做的动画而已,并没有什么恐怖的传说这个作者的作品很多都有影射现实的意味在里面,不过sm666想表达什么看不太懂呢
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除了最简单的欠采样downsampling和过采样oversampling之外,最常用的就是SMOTE方法。

SMOTE方法乍一听复杂,可其实很好理解。

1.先选定一个阳性样本(假设阳性为少数类)
2.找出这个阳性样本的k近邻(假设k=5。

5个近邻已经被圈出。

3.随机从这k个近邻中选出一个样本(用绿色圈出来了)。

4.在阳性样本和被选出的这个近邻之间的连线上,随机找一点。

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就我个人而言是对强者的征服欲吧。

因为认识到男权社会中男性代表强者,要想成为强者需要先打败强者。

反映在性上就是承担了S的角色。

我个人比较极端,作为一个没有性经验也没有sm经验的性冷淡者==往往心理快感会远远胜于生理快感。

讲真,与其让我去看SM毛片,我可能更享受看耶稣受难。

当某种带有轻微色情意味的事情,混杂了牺牲、毁灭、折磨等等要素,那种痛苦比起用小鞭子打人带来的快感强烈的多。

那种征服欲与施虐倾向,因为指涉了美与崇高,比单纯的性行为不知道爽到哪里去了。

如果硬要描述,那应该就是“一种充满痛苦的快乐,弥漫着一种莫名的甜蜜和温情,挣扎在激情和欲望的诱惑和拒斥之间,一面渴求生命,一面渴求死亡。


这种状况导致我只能意淫,毕竟脑补的大部分东西,要么实现不了(希望遇到不死之人,能剖开他的胸腔,触摸他的心脏,感受他因恐惧而加速的心跳),要么犯罪(对我来说《汉尼拔》简直浪漫)。

而且想一下,如果是现实中亲手做这些,自己的道德完全不允许,又觉得恶心。

感觉扯远了,不过S和M不是绝对的,而且心理与生理也有差别。

以往产生的女人是M的思想大多源于女人在男女性行为上是被动方,但究竟心理上是怎样的,更多不是靠性别划分,而是个体经历。

arthas是一个Java开源诊断神器。

今天分享两个命令:sc和sm。

sc:“Search-Class”的简写,这个命令能搜索出所有已经加载到JVM中的Class信息。

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一个是查看加载类的信息,一个是查看加载类的方法信息,这两个方法都是侧重于查看信息,比较简单,测试过程中实用性不算很高,如果有权限去查看源码的话,几乎可以忽略掉这两个命令的。

如果是没有源码的话,可以执行jda反编译命令即可查看源码(反编译后)信息。

所以我对这两个命令的观点就是,了解,知道即可。

系列文章:
arthas快速入门视频演示arthas进阶thread命令视频演示arthas命令jvm,sysprop,sysenv,vmoption视频演示arthas命令logger动态修改日志级别--视频演示arthas命令sc和sm点击观看视频本期不涉及源码,如果想练习这两个命令的,自己随便写一个就行,这里我就不分享我自己的Demo了。

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梁启超在《新民说》上写道:“妇人弱也,而为母则强”,“孺子弱也,而失母则强”。

有些女的之所以变成S,一大部分人还不是被逼无奈之举,这就是梁启超所说的为什么女人生了孩子就变的很强大。

当然除了有了孩子以外,还有其他各种因素导致,比如长姐如母等各种环境所造成的。

即使有些人说自己是天生的S,那只是没有遇到更强的男S而已,在遇到更强的男S的时候也会展现自己M的一面。

当然还有些brat喜欢刺激去挑战自己的S,挑战成功了就反杀,没挑战成功就被暴揍一顿。

而对于男的来说,几千年来的社会主流价值观赋予了他们必须要变的强势,这也就是为什么男S远远多于女S的原因。

但网络上也有句话叫做“每个男人心里都住着一个小男孩”,再强大的男S或许也有自己柔弱的那部分,只是需要善于去发现。

恰逢五四青年节,就聊聊中国妇女的解放吧。

在南宋以后民国以前,女人被程朱理学为代表的儒学压制的死死的。

但在清末民初,特别是五四运动后,女人经过了第一次精神上的解放,以进入学校读书为核心解放。

第二次解放是建国后,女人经过第二次身体上的解放,以妇女能顶半边天进入社生产劳动为核心解放。

第三次是改革开放后,社会分工不断细化,女人经过第三次
经济上的解放,以经济基础决定上层地位为核心的解放。

而在迈入二十一世纪后,经过精神、身体、经济三次解放的女人变的越来越多,这原本应该是好事,但有一部分吸收国外的糟粕文化,形成了自私自利的女权文化,特别是近十年来以网络大众化,手机智能化为核心的传播方式,堪称女性的第四次解放。

由此女性变的强势的越来越多,我们无法评判这一现象长久发展给女人带来的是福是祸,只能留待每个人自己用实践去检验。

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