[發明專利]一種改進的CBC模式3DES加密方法

有效

• 申請號: 201510438870.1
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN105024805B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李冰;李兵;涂云晶;金濤;劉勇;趙霞;陳帥;董乾;王剛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 楊楠

本發明公開了一種改進的CBC(Chain Block Coding，密碼分組鏈接)模式3DES加密方法，屬于信息安全技術領域。本發明將鏈式結構應用于3DES算法內部，形成內部鏈式結構，即把3DES算法中每輪DES變換后的輸出數據都反饋給輸入端，作為下一個輸入數據的初始化向量；同時對3DES算法進行流水線改進，提高各DES子模塊的復用率，進而有效提高算法處理效率。本發明方法尤其適合安全系數要求比較高，速度要求比較快的場合。

技術領域

本發明涉及一種加密方法，尤其涉及一種改進的CBC(Chain Block Coding，密碼分組鏈接)模式3DES加密方法，屬于信息安全技術領域。

背景技術

DES(Data Encrypt Standard)加密算法在1976年之后被廣泛運用，很多新技術都運用了DES加密技術。但是，隨著科學科技水平不斷提高，計算機的運算能力也大大增強，DES加密算法的缺點也暴露出來，即密鑰長度太短，很容易被暴力破解，所以已被證實為不安全的算法。

3DES(Triple DES)加密算法繼承了DES算法特征，它通過對數據塊進行三次DES運算，密鑰從64位增加到192位，極大地增強了數據的保護能力。但采用3DES加密標準，雖然提高了數據的安全性，但運算速度降低了。

由于3DES加密算法是一個48輪的Feistel型結構，其簡單的運算過程易于在硬件上完成，在速度上硬件實現又比軟件占優勢，所以3DES的算法的硬件實現是提高3DES算法速度的首選。

隨著下一代網絡協議IPV6的發展，市場上已形成IPV4網絡協議向IPV6網絡協議過渡的格局。IPV6網絡協議要求處理更多數據的同時又要提高數據的安全性，所以在新一代IPSEC協議下，要求3DES加密方式采用CBC模式。圖1顯示了現有CBC模式3DES加密方法的加密過程：第一個明文首先與初始化向量IV異或，接著用秘鑰1進行第一次DES變換，然后用秘鑰2進行第二次DES逆變換，最后用秘鑰3進行第三次DES變換后得到第一個密文；以后每個明文處理的第一步改為與前一個密文異或，其余步驟進行同樣的處理直至最后一個明文加密完成。圖2顯示了現有CBC模式3DES加密方法的解密過程：第一個密文首先用秘鑰1進行第一次DES逆變換，接著用秘鑰2進行第二次DES變換，然后用秘鑰3進行第三次DES逆變換，最后與初始化向量IV異或后得到第一個明文；以后每個密文處理的最后一步改為與前一個明文異或，其余步驟進行相同的處理直至最后一個密文解密完成。這種加密方法的安全性雖然提高了，但加/解密下一個數據需要等待上一個數據處理完成，每一個加/解密輸出數據都需要等待3個DES變換周期，這極大地降低了3DES加密速度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有CBC模式3DES加密技術的不足，提供一種改進的CBC模式3DES加密方法，可大幅提高加密速度以及數據的安全性。

本發明具體采用以下技術方案：

一種改進的CBC模式3DES加密方法，包括數據的加密和解密，

所述數據的加密，具體如下：

步驟1、將第一個明文P₁與初始化向量IV異或后進行DES變換，得到數據C₁₁；

步驟2、將數據C₁₁與初始化向量IV異或后進行DES逆變換，得到數據C₁₂；與此同時，將第二個明文P₂與C₁₁異或后進行DES變換，得到數據C₂₁；