前言

今天我们接着看 OpenSSL DES ECB 加密。

DES

DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）的ECB（Electronic Codebook，电子密码本）模式是一种最基本的对称密钥加密操作模式。在ECB模式下，每个明文块独立地使用相同的密钥进行加密，生成对应的密文块。

原理

  • 分块处理：首先将明文分成64位（8字节）的块。如果最后一个块不足64位，则需要进行填充以确保所有块都具有相同长度。
  • 独立加密：对于每一个64位的明文块，使用同一个56位的有效密钥（加上8位奇偶校验位形成64位输入密钥）直接应用DES算法进行加密。每个明文块的加密过程完全独立于其他块，即每个块的加密结果仅依赖于该块本身和所使用的密钥。
  • 输出密文：经过加密后的每个64位密文块按照原来的顺序组合起来，构成完整的密文。

缺点

  • 模式重复：由于每个块都是独立加密的，如果两个明文块相同，它们将会产生相同的密文块。这意味着，攻击者可以通过观察密文中出现的模式来猜测原始消息的内容。
  • 缺乏扩散：一个明文块中的更改不会影响到其他块的加密结果，这种特性可能会暴露一些关于明文结构的信息。
  • 弱安全性：对于相同的密钥，同样的明文总是会产生相同的密文，这增加了频率分析的可能性，并且容易受到选择明文攻击。

上代码

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#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <openssl/des.h>
using namespace std;

unsigned char plain[] = {'1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8'};
unsigned char encrypted[8] = {0};
DES_key_schedule schedule;
const_DES_cblock key = {'1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8'};
DES_set_key_unchecked(&key, &schedule); // 设置密钥
DES_ecb_encrypt((const_DES_cblock *)plain, (DES_cblock *)encrypted, &schedule, DES_ENCRYPT); // 加密
cout << "加密：";

for (int i = 0; i < 8; ++i) {
    cout << hex << setw(2) << setfill('0') << (int)encrypted[i];
}

cout << endl;

unsigned char output[8] = {0};
DES_ecb_encrypt((const_DES_cblock*)encrypted, (DES_cblock*)output, &schedule, DES_DECRYPT); // 解密

cout << "解密：";

for (int i = 0; i < 8; ++i) {
    cout << output[i];
}

结果如下：

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加密：96d0028878d58c89
解密：12345678

总结

今天讲了 DES 的 ECB 加密，还是比较简单的。由于这种加密不安全，所以不推荐使用了。

上面的代码简单演示了加密的使用，没有考虑填充的问题和超过 8 字节的情况，有需要可以自己实现。