ECB模式

对称加密算法的几种模式优缺点一览_密码

ECB模式的加密

对称加密算法的几种模式优缺点一览_code_02

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。

对称加密算法的几种模式优缺点一览_password_03

CBC模式的加密

对称加密算法的几种模式优缺点一览_code_04

CBC模式的解密



CFB模式


对称加密算法的几种模式优缺点一览_密码_05

CFB模式的加密

对称加密算法的几种模式优缺点一览_code_06

CFB模式的解密




OFB模式


对称加密算法的几种模式优缺点一览_密码_07

CFB模式的加密

对称加密算法的几种模式优缺点一览_密码_08

CFB模式的解密



CTR模式


对称加密算法的几种模式优缺点一览_code_09

CTR模式的加密

对称加密算法的几种模式优缺点一览_code_10

CTR模式的解密






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
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

必应使用
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
  • 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。