数据加密标准DES：存储转发通信的安全基石

"这篇资料主要介绍了存储转发通信中加密覆盖范围的基础知识，特别是关于密码学中的数据加密标准DES。文章作者是胡建斌，来自北京大学网络与信息安全研究室。" 在存储转发通信中，加密是确保信息安全的重要手段，它涉及到加密和解密技术。本文深入探讨了数据加密标准（DES）的背景、原理以及应用。DES是由美国IBM公司的W.Tuchman和C.Meyer在1971-1972年间基于Horst Feistel的理论研发的。经过美国国家标准局（NBS）的评选和修改，DES在1977年被正式采纳为数据加密标准。 DES是一种分组加密算法，它的基本特点是将明文和密文处理成64位的分组。尽管表面上看起来密钥长度为64位，但实际上由于每8位用作奇偶校验位，实际可用的密钥长度只有56位。DES使用对称加密算法，即加密和解密过程使用相同的算法，但密钥编排不同。这种算法中存在弱密钥，容易被破解，因此在实际使用时应避免使用这些弱密钥。 DES的加密过程包括16轮迭代，每轮都包含替代和置换操作，这两种操作结合了混淆和扩散的原理。首先进行初始置换IP，然后在密钥的控制下进行16轮迭代，每轮中交换左右32位，通过一轮函数f进行计算，最后进行初始逆置换IP-1，输出64比特的密文。 DES在1979年被美国银行协会批准使用，并逐渐成为美国标准化协会(ANSI)的标准。国际标准化组织(ISO)的数据加密技术委员会也在DES的基础上制定了国际标准。然而，随着计算能力的提升，56位的密钥长度现在已经不足以抵御现代的攻击，因此更强大的加密算法如AES（高级加密标准）已被广泛采用以提供更强的安全保障。 存储转发通信中的加密覆盖范围涉及多种加密技术，而DES作为密码学的经典案例，其工作原理和历史发展对于理解现代加密系统具有重要的参考价值。尽管DES已被更安全的算法取代，但其设计思想仍对后来的加密算法产生了深远影响。