密码学h面试大法---h（自用版）更新中~(^v^)
分组密码体系
分组密码是什么，有什么原则？
分组密码：将明文进行分组，每组的长度相同，然后分别对明文进行加密
分组密码系统{明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法}
基本原则（1）分组足够长，低于明文穷举攻击（2）密钥量足够大且尽可能削减密钥使用（3）密钥变换足够复杂（4）加解密运算简单便于软硬件高速实现
什么是feistel网络？有什么优点？
明文分左右两部分，每轮只对一半进行变换（Li=Ri-1,Ri=Li-1异或F(Ri-1,ki)）,典型代表：DES
优势：解密流程与加密流程几乎相同，且轮函数不需要可逆
什么是SP结构（代替置换网络）
替代-置换网络，通过S盒（提供非线性混淆）和P盒（提供线性扩散）交替迭代。轮函数必须可逆，否则无法解密；典型代表：AES
- 混淆是为了掩盖明文与密文、密钥与密文之间的关系（常用 S 盒实现）；
- 扩散是为了让明文/密钥的每一位影响密文的很多位（常用移位、列混合实现）。
分组密码的工作模式***
1.电子码本（ECB）：每个分组使用同一个密钥进行加密
最不安全。相同的明文加密后生成相同的密文，无法隐藏明文模式，不能抵抗替换攻击
2.密码分组链接（CBC）：第一组是明文分组与初始矢量进行异或，其余加密的输入是当前明文分组与前一次密文的异或。
（1）优点：能够隐蔽明文数据的格式规律和统计特性，一定程度识别攻击者是否在密文传输中对密文进行了篡改
（2）缺点：具有错误传播；
- 明文中有单比特出错，之后的组都会受影响，解密后除了原来有错的那一组，其他的都正确恢复
- 密文中由比特出错，导致两组无法解密，其余正常，错误传播长度为2
3.密码反馈模式（CFB）：分组密码算法来提供复杂的非线性逻辑的密钥流生成器的作用
（1）与CBC区别：反馈密文长度为j而且不是直接与明文相加而是反馈至密钥流生成器
（2）具有错误传播
4.输出反馈模式（OFB）：将加密算法的输出反馈至密钥流生成器
（1）优点：比特错误不会被传播
（2）缺点：容易收到对消息流的篡改攻击，无法实现完整性检测
5.计数器模式（CTR）：将分组密码变成流密码。加密一个不断递增的计数器，再与明文异或。
AES算法（面向字节）***
AES算法的基础
（1）AES 的分组长度固定是128 位（16 字节）。而密钥长度是可变的，有三种：128 位、192 位、256 位。
（2）AES-128、AES-192、AES-256 的主要区别是什么？密钥长度不同、加密轮数不同、密钥扩展算法的轮数不同。分别对应：10轮、12轮、14轮
（3）AES采用S-P（代替-置换网络）结构
AES算法步骤
除了第一轮的初始密钥加和最后一轮没有列混合外，AES 的标准轮包含：
- 字节代换：利用 S 盒 进行非线性字节映射。作用：提供混淆。
- 行移位：将矩阵的每一行循环左移不同的字节。作用：提供扩散。
- 列混合：在有限域GF(2^8)上进行矩阵乘法，让一列中的每个字节影响输出的四个字节。作用：提供扩散。
- 轮密钥加：将矩阵与当前轮密钥进行异或。作用：引入密钥，保证安全性。
非对称密码体制
非对称密码体制的核心机制，公钥和私钥的作用
公钥加密，私钥解密（用于保证机密性）；或者私钥签名，公钥验签（用于身份认证和防篡改）
非对称密码体制的缺点
算性能差异巨大。非对称加密基于复杂的数论问题（如大整数素因子分解、离散对数），其计算速度比对称加密（如 AES）慢100 到 1000 倍。
RSA算法
（1）核心：基于大素数分解困难问题
（2）RSA的密钥生成和加解密公式
- 求私钥d用欧几里得算法
- 计算加解密用模平方算法
ELGamal算法
（1）核心：基于有限域上的离散对数问题
（2）ElGama
缺点：密文膨胀，因为每一次加密都会产生一对密文（C1,C2），所以密文长度是明文的两倍