DES
加密流程图
初始置换
每轮变换的详细过程
扩展置换E-盒-32位扩展到48位
代替函数
S盒定义
1.每一个S盒都接受6个比特作为输入并产生4个比特作为输出。
2.输入的第一和最后一个比特构成一个2位二进制数，用来选择Si表中的四行所定义的四种替代的一种，中间的4个比特则选出一列。
P置换（起到很好扩散的效果）
密钥的产生
置换密表1是将64比特转化为56比特密钥。
置换密表2是将56比特转化位48比特密钥。
左移调度表是规定了在每一轮里密钥要转动的比特数。
DES解密
Feistel密码的解密算法与加密算法相同，只是子密钥的使用次序相反。
DES的雪崩效应
雪崩效应：明文或密钥的一点小的变动都会引起密文的较大变化，P置换的目的是提供雪崩效应。
DES的强度
56位密钥的使用
关于DES算法的一个最有争议的问题就是担心实际56比特的密钥长度不足以抵御穷举式攻击，因为密钥量只有2的56次方个。
DES算法的性质
1.密码分析者有没有利用DES算法本身的特征来攻击它的可能性。
2.DES的核心式S盒，除此之外的计算是属线性的。S盒作为改密码的非线性组件相对安全性至关重要。
3.1976年美国NSA提出了几条S盒的设计准则，但盒子的设计标准（其实也就是整个算法的设计标准）并未公开，人们怀疑这些盒子的设计可能隐藏着一种可以使得了解S盒弱点的敌对方成功进行密码分析的隐患。这种可能性使人心神不安，而且这么多年以来的确有不少S盒的规律性以及未曾料到的行为被发现。
4.尽管如此，至今还没有人成功地发现S盒想象中地致命缺陷（至少没有人公开承认这样一个发现）。
DES的争论
DES设计标准
NSA告诫DES的设计者，代替和置换等的设计标准是“敏感”的，并要求IBM公司不要公布这些信息和数据。
迭代次数
在8轮迭代之后，密文基本上就是每一明文位和密钥位的随机函数，为什么算法不在8轮之后停止？
抗差分分析
差分分析表明任何不少于16次迭代的DES算法都可以用穷举法更有效的方法破译，而DES恰巧为16次迭代，这是偶然的巧合吗？差分分析方法是以色列学者E.Biham和A.Shamir在1990年发明的，但据称IBM在1974年就掌握了这种差分分析法。
其他安全强度
加密单位仅有64位二进制，这对于数据传输来说太小，因为每个区组仅含8个字符，而且其中某些位还要用于奇偶校验或其他通讯开销。
差分密码分析法：2的47次方次尝试。
线性密码分析法：2的43次方次尝试。
设计准则
S盒的设计准则度
1.S盒首次出现在Lucifer算法中，因DES的使用而流行。
2.S盒是许多密码算法的唯一非线性部件，因此，它的密码强度决定了整个算法的安全强度。
3.提供了密码算法必须的混淆作用。
4.如何全面准确地度量S盒地密码强度盒设计有效地S盒是分组密码设计和分析中地难题。
5.非线性度、差分均匀性、严格雪崩准则、没有陷门。
P置换的设计准则
P置换的目的是提供雪崩效应（明文或密钥的一点小的变动都引起密文的较大变化）。
轮函数的设计准则
安全性、速度、灵活性：能在多平台实现
密钥扩展算法的设计
1.设计目标：子密钥的统计独立性和灵敏性。
2.实现简单
3.速度快
4.不存在简单关系：给定两个有某种关系的种子密钥，能预测它们轮子密钥之间的关系。
5.种子密钥的所有比特对每个子密钥比特影响大致相同。
6.从一些子密钥比特获得其他的子密钥比特在计算机上是最难的。
7.没有弱密钥。
实现的设计原则
1.软件实现的要求：使用子块和简单的运算，密码运算在子块上运行，要求子块的长度能自然地适应软件编程，如8、16、32比特等。应尽量避免按比特置换，在子块上所运行地密码运算尽量采用易于软件实现地运算。最好是用处理器地基本运算，如加法、乘法、移位等。
2**.硬件实现的要求**：加密和解密的相似性，即加密和解密过程的不同应仅仅在密钥使用方式上，以便采用相同的器件来实现加密和解密，以节省费用和体积。尽量采用标准的组件结构，以便能适应于在超大规模集成电路中实现。
小结
1.分组密码是一种加密解密算法，将输入明文分组当做一个整体处理，输出一个等长的密文分组。
2.许多分组密码都采用Feistel结构，这样的结构由许多相同的轮函数组成。每轮里对输入数据的一半进行代换，接着用一个置换来交换数据的两个部分，扩展初始的密钥使得每一轮使用不同的子密钥。
3.DES是应用最为广泛的分组密码，它扩展了经典的Feistel结构。DES的分组和密钥分别是64位和56位。
4.差分分析法和线性分析法是两种重要的密码分析方法。DES对这两种攻击有一定的免疫性。
