对称加密算法的几种模式优缺点一览
ECB模式
ECB模式的加密
ECB模式的解密
CBC模式
一般来说,每次加密时都会随机产生一个不同的比特序列来作为初始化向量。
CBC模式的加密
CBC模式的解密
CFB模式
CFB模式的加密
CFB模式的解密
OFB模式
CFB模式的加密
CFB模式的解密
CTR模式
CTR模式的加密
CTR模式的解密
各种加密模式的特点
对称密码中常见的又ECB、CBC、CFB、OFB 和 CTR等模式。 下面我们对这些模式的特点做一下整理。
模式 | 名称 | 优点 | 缺点 | 备注
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ECB模式 | Electronic CodeBook电子密码本模式 | · 简单
· 快速
· 支持并行计算(加密、解密) | · 明文中的重复排列会反映在密文中
· 通过删除、替换密文分组可以对明文进行操作
· 对包含某些比特错误的密文进行解密时,对应的分组会出错
· 不能抵御重放攻击 | 不推荐使用
CBC模式 | Cipher Block Charning密文分组链接模式 | · 明文的重复排列不会反映在密文中
· 支持并行计算(仅解密)
· 能够解密任意密文分组 | · 对包含某些错误比特的密文进行解密时,第一个分组的全部比特以及后一个分组的相应比特会出错
· 加密不支持并行计算 | 推荐使用
CFB模式 | Cipher-FeedBack密文反馈模式 | · 不需要填充(padding)
· 支持并行计算(仅解密)
· 能够解密任意密文分组 | · 加密不支持并行计算
· 对包含某些错误比特的密文进行解密时,第一个分组的全部比特以及后一个分组的相应比特会出错
· 不能抵御重放攻击 | · 现在已不使用
· 推荐用CTR模式代替
OFB模式 |Output-FeedBack输出反馈模式 |· 不需要填充(padding)
· 可事先进行加密、解密的准备
· 加密、解密使用相同结构
· 对包含某些错误比特的密文进行解密时,只有铭文中相应的比特会出错 | · 不支持并行运算
· 主动攻击这反转密文分组中的某些比特时,明文分组中相对应的比特也会被反转 | 推荐使用CTR模式代替
CTR模式 |CounTeR计数器模式 | CounTeR计数器模式 | · 不需要填充(padding)
· 可事先进行加密、解密的准备
· 加密、解密使用相同的结构
· 对包含某些错误比特的密文进行解密时,只有明文中相对应的比特会出错
· 支持并行计算(加密、解密) | 主动攻击者反转密文分组中的某些比特时,明文分组中对应的比特也会被反转 | 推荐使用
首先,希望大家搞清楚每种模式的3个字母到底是什么的缩写。如果能够记住每个模式的名称,就能够在头脑中想象出相应的结构图,也就能够搞清楚每个模式的特点了。
《实用密码学》[Schneier,2003]一书中指出,不应使用ECB模式,而推荐使用CBC模式和CTR模式。详情可参见《实用密码学》一书。