深入解析对称加密算法：DES、AES与流密码

"该资源是关于信息安全技术基础的第四章，主要探讨了对称加密算法，包括数据加密标准DES、高级加密标准AES以及其他的分组密码算法，还涉及流密码算法如RC4和分组密码的工作模式。内容旨在介绍这些算法的实现过程、机理和特点，帮助理解密码算法的应用背景。" 在对称加密算法中，数据加密标准DES是最著名的分组加密算法之一。DES由美国国家标准局在1973年公开征集，最终在1975年采用了IBM公司的设计，并在1980年成为美国的商用加密标准。DES的设计原则强调了数据保护的质量、算法的复杂性、安全性基于密钥而非算法本身、以及经济和效率。它使用64比特的分组长度，但其中8比特是用于奇偶校验，实际用于加密的密钥长度为56比特。 DES的加密和解密过程使用相同的密钥，这简化了加解密操作，但也意味着密钥管理的挑战。加密过程包括初始置换、16轮的子密钥生成和替代与置换操作，每轮都使用了不同的28比特的子密钥。这些子密钥由原始的56比特密钥经过置换选择操作PC1和PC2生成。f函数是DES的核心，它包含扩展操作和S盒替换，S盒是DES算法中最敏感的部分，其固定替换引起了早期关于潜在陷阱门的担忧。 高级加密标准AES是DES的后续，它解决了DES可能存在的安全性问题和密钥长度限制。AES提供了更强大的安全性和更高的密钥长度选择，通常有128、192和256比特，使其在现代加密应用中更为广泛。 此外，资源中还提到了其他典型的分组密码算法和流密码算法如RC4。分组密码工作模式，如ECB、CBC、CFB、OFB和CTR等，它们提供了不同方式来使用固定长度的密钥对连续的数据流进行加密，增强了灵活性和安全性。 这一章深入浅出地介绍了对称加密的基础，包括DES和AES的运作原理，以及它们在确保数据安全中的作用。通过对这些算法的理解，可以更好地掌握信息安全领域中的核心概念，并为后续学习更复杂的密码学原理打下基础。