这几个分组密码认证模式OMAC TMAC XCBC EMAC,分别怎么实现
时间: 2024-01-30 16:25:27 浏览: 37
OMAC (One-Key CBC MAC) 是一种分组密码认证模式,它使用一个单一的密钥和一个块密码算法(如AES)来生成消息的认证标签。以下是实现 OMAC 的步骤:
1. 初始化:选择一个合适的密钥 K,并根据需要选择一个固定长度的参数 L(通常与所使用的块密码算法有关)。生成两个常量子密钥 K1 和 K2。
2. 填充:如果消息的长度不是块的整数倍,需要进行填充。一种常见的填充方法是在消息末尾添加一个 1,然后用 0 填充直到达到块的长度。
3. 分组划分:将填充后的消息分成多个块,每个块的长度等于所使用的块密码算法的块长度。
4. 链接变换:对每个分组进行链接变换,即将当前分组与前一个分组进行异或运算。
5. 密码算法处理:对链接变换后的分组使用块密码算法加密,使用子密钥 K1 和 K2 分别对前两个分组进行处理。
6. 输出标签:根据需要选择输出标签的长度 L',通常与所使用的块密码算法有关。将最后一个加密分组的前 L' 个字节作为最终的认证标签。
TMAC (Tweakable MAC) 是一种可以通过调整参数(称为 tweak)来生成不同标签的分组密码认证模式。以下是实现 TMAC 的步骤:
1. 初始化:选择一个合适的密钥 K,并根据需要选择一个固定长度的 tweak 参数。初始化一个 tweakable 块密码算法,如 Threefish。
2. 填充:如果消息的长度不是块的整数倍,需要进行填充。可以使用与 OMAC 相同的填充方法。
3. 分组划分:将填充后的消息分成多个块,每个块的长度等于所使用的块密码算法的块长度。
4. Tweak 生成:对每个分组生成一个 tweak 值,可以使用一个计数器或其他方法来生成唯一的 tweak。
5. 密码算法处理:对每个分组使用 tweakable 块密码算法加密,使用密钥 K 和对应的 tweak 值。
6. 输出标签:将最后一个加密分组作为最终的认证标签。
XCBC (XOR-CBC) 是一种使用异或和链式加密模式组合而成的分组密码认证模式。以下是实现 XCBC 的步骤:
1. 初始化:选择一个合适的密钥 K,并根据需要选择一个固定长度的参数 L。生成两个常量子密钥 K1 和 K2。
2. 填充:如果消息的长度不是块的整数倍,需要进行填充。可以使用与 OMAC 相同的填充方法。
3. 分组划分:将填充后的消息分成多个块,每个块的长度等于所使用的块密码算法的块长度。
4. 异或链:对每个分组进行异或链操作,即将当前分组与前一个分组进行异或运算。
5. 密码算法处理:对异或链后的分组使用块密码算法加密,使用子密钥 K1 和 K2 分别对前两个分组进行处理。
6. 输出标签:将最后一个加密分组作为最终的认证标签。
EMAC (Encrypt-MAC) 是一种将加密和认证结合在一起的分组密码认证模式。以下是实现 EMAC 的步骤:
1. 初始化:选择一个合适的密钥 K,并根据需要选择一个固定长度的参数 L。生成两个常量子密钥 K1 和 K2。
2. 填充:如果消息的长度不是块的整数倍,需要进行填充。可以使用与 OMAC 相同的填充方法。
3. 分组划分:将填充后的消息分成多个块,每个块的长度等于所使用的块密码算法的块长度。
4. 密码算法处理:对每个分组使用块密码算法加密,使用子密钥 K1 和 K2 分别对前两个分组进行处理。
5. 输出标签:将最后一个加密分组作为最终的认证标签。
这些是实现这些分组密码认证模式的基本步骤,具体的实现方法可能因所选用的密码算法和编程语言而有所不同。