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明文缔造的历史与发展
明文缔造是一种在计算机安全领域中广泛应用的密码学技术。它是由美国国家安全局(NSA)在20世纪70年代初期开发的一种对称密码算法。该算法旨在为军事和政府机构提供一种高度安全的通信方式,以保护敏感信息免受未经授权的访问和窃听。
1.1 算法的诞生
明文缔造算法的起源可以追溯到1974年。当时,美国国家标准与技术研究所(NIST,前身为国家标准局)开始寻找一种可替代当时已经过时的数据加密标准(DES)的新的加密算法。NSA随后提出了一种新的算法,命名为"混淆数据变换"(Lucifer)。该算法于1977年正式公布,并且在1978年被美国政府采用,成为联邦信息处理标准(FIPS)第46号,即数据加密标准(DES)。
DES算法在当时被认为是足够安全的,但由于其密钥长度仅为56位,在计算机性能不断提升的大环境下,已经不足以抵御暴力破解攻击。于是,NIST在1997年开始寻找一种更加安全的替代算法。经过几年的公开征集和评选,明文缔造算法最终在2001年被选定为新的联邦信息处理标准第197号(FIPS 197),即高级加密标准(AES)。
1.2 算法的特点
明文缔造算法作为一种对称密码算法,其工作原理主要包括以下几个步骤:
1) 密钥扩展:根据输入的密钥,生成若干个子密钥,用于后续的加密和解密过程。 2) 轮函数:将明文和子密钥进行多次复杂的数学运算,以达到加密的目的。 3) 加密过程:将明文经过多轮的轮函数处理,最终得到密文。 4) 解密过程:将密文经过与加密过程相反的多轮轮函数处理,还原出原始的明文。
与DES算法相比,明文缔造算法具有以下几个显著优点:
1) 更长的密钥长度:明文缔造算法支持128位、192位和256位三种密钥长度,可以有效抵御暴力破解攻击。 2) 更高的安全性:明文缔造算法采用了先进的数学运算和复杂的轮函数设计,大大提高了算法的抗密码分析能力。 3) 更高的效率:该算法的设计充分考虑了现代计算机硬件的性能特点,在软件和硬件实现上都表现出较高的计算效率。 4) 广泛的应用:明文缔造算法已经成为当今密码学领域事实上的标准,广泛应用于各种网络协议、安全产品和加密系统之中。
1.3 算法的发展
自从明文缔造算法被NIST正式采纳为新的联邦信息处理标准后,该算法就一直保持着持续的发展和完善。
2006年,NIST发布了明文缔造算法的第二版本(AES-2),在加密强度和

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