Feistel 密碼結構簡單理解

Feistel 密碼

來源於我的博客

在密碼學研究中，Feistel 密碼結構是用於分組密碼中的一種對稱結構。以它的發明者 Horst Feistel 爲名。

對其簡單的理解是：

1. 給明文分組(L,R)

2. 對R進行加密

3. 密文=加密後的R+L（即LR的位置交換）

很好理解對吧=_+，分組加密交換即可，我們再將其複雜化：

完整的Feistel密碼

這裏要先知道加密的方式——輪函數F；令K1，K2，……，Kn 分別爲第1，2，……，n 輪的子密鑰

    給明文分組(LE₀,RE₀)

對於第i輪（i<=輪數n）

1. LE_i+1=RE_i

2. RE_i+1=LE_i⊕F(RE_i+K_i+1)

循環直到得到(LE₁₆,RE₁₆)=(RD₀,LD₀)，再將其置換得到密文(LE₁₇,RE₁₇）

而解密可以看成其逆過程：要點就是輪函數倒過來使用Kn，Kn-1，……，K1

給密文分組(LD₀,RD₀)

對於第i輪（i<=輪數n）

1. LD_i+1=RD_i

2. RD_i+1=LD_i⊕F(RD_i+K_n-i-1)

   循環直到得到(LD₁₆,RD₁₆)=(RE₀,LE₀)，再將其置換得到明文(LD₁₇,RD₁₇）

  加密E(Encrypt)/解密D(Decrypt)

在DES中，加密輪數一般爲16輪(n=16)

例：解密過程第二輪的輸入(LD₁,RD₁)等於加密過程第十六輪的輸出互換的值(RE₁₅,LE₁₅)

LE₁₆=RE₁₅

RE16=LE₁₅⊕F(RE₁₅+K16)

LD₁=RD₀=LE₁₆=RE₁₅

RD₁=LD₀⊕F(RD₀+K16)

  =RE16⊕F(RE₁₅+K16)

  =(LE₁₅⊕F(RE₁₅+K₁₆))⊕F(RE₁₅+K16)       ps：D⊕D=0

  =LE₁₅⊕（F(RE₁₅+K₁₆)⊕F(RE₁₅+K16)）

  =LE₁₅

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