DES加密和密码模式

Question

我需要加密ISO 8583消息......这里的问题是消息比密钥长。我需要一些帮助我如何加密这个字符串。

例如：我的字符串中有300个字符;我应该单独加密每个16个字符然后连接它们，因为我的主密钥长度是16个字节？

感谢您的帮助......

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ISO 8583-1：2003金融交易卡发起的消息 - 交换消息规范 - 第1部分：消息，数据元素和代码值。

Answer 1

DES是一种分组密码，分组密码具有不同的操作模式。

您提到的模式称为ECB（电子密码本），并且不是很安全（实际上，DES也不是，但稍后会更多）。

我建议您使用CBC或其他模式。

您可以在此处阅读有关分组密码的操作模式：Block cipher modes of operation

至于密码本身，我建议你尽量避免使用DES。 DES现在非常容易破解。如果AES不可用，请使用AES或至少3DES。

编辑：为了回应updated question，是的，如果明文大小不是块大小的倍数，则需要填充最后一个块。

Answer 2

分组密码有许多不同的操作模式。 如果您只需要将ECB应用于纯文本，只需将纯文本拆分为大小相等的8字节块（DES块大小）并分别加密。
根据您想要实现的目标，您也可以使用

• ECB ，每个块独立于所有其他（前一个）块，以块方式加密。缺点：已知的纯文本攻击可以揭示密文中的模式，因为相同的纯文本将始终加密为相同的密文
• CBC 这里有一个初始化向量，每个块都依赖于所有以前加密的块。这就是为什么第一个块需要IV。
• CFB 这是一个有趣的问题，因为它允许您将分组密码转换为流密码，如果您想要加密视频流或其他任何内容，这可能很有用（类似于OFB基本上生成密钥流）
• CTS 如果您想要加密数据但希望避免填充，则可能会使用密码窃听。一个用法示例可能是加密数据库中的blob，在将数据写入数据库后无法调整大小。

还有更多模式，但这些是最常用的模式（imho） 正如其他人指出的那样，访问Wikipedia了解所有细节。

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至于填充，您有不同的possibilities。我建议使用ANSI X.923标准，它基本上要求你用零填充最后一个缓冲区，并在最后一个字节中附加一个计数器，它给你最后一个块中的有效字节数。 ISO10126中使用了相同的思想，但这次填充是用随机字节完成的。 请注意，使用CTS时可以完全避免填充。

也许问问自己，使用加密库来实现这项工作实际上是否更容易 如果您正在使用C ++，请转到Crypto++（不是那么简单，但一致的c ++风格），Java和.NET内置了加密提供程序。如果你想使用普通C，我可以推荐libTomCrypt（非常好用）。

Answer 3

密钥长度不会对邮件大小施加限制。消息可以是您想要的长度，您的128位密钥（非标准的DES？）仍然是好的。 DES cipher对字节块进行操作，一次一个块。 Standard DES使用56位密钥（加上8个奇偶校验位）和64位块。

  

我应该单独加密每个16个字符   然后连接他们，因为我的主密钥   长度是16个字节？

密码通常不要求密钥和块大小相同;他们可以定义复杂的操作，使用给定的明文块，并用密钥将其转换为密文块（通常具有相同的大小）。当需要加密多个块时，指定mode of operation来描述一个块如何与进程中的下一个块相关。

在电子密码本（ECB）模式下操作时，消息被分成块，每个明文块用相同的密钥分别加密（然后连接生成的密文块） 。像其他modes of operation for DES（即CBC，CFB，OFB）一样，这种方法有其优点和缺点。您需要选择最适合您应用的模式。

不过，您还应该知道DES现在是considered insecure。

Answer 4

您需要查找encryption modes - 其中包含密码块链接（CBC）和“不使用”模式电子代码簿（ECB）等名称，甚至还有一些外来名称，如Infinite Garble Extension （IGE）。该页面清楚地说明了为什么不应该使用ECB模式。

CBC是一种标准的，稳固的运作模式。 OFB和CFB也被广泛使用。

您意识到美国联邦政府不再使用普通DES，因为它不够安全（因为它使用的是56位密钥并且可以通过暴力破解）？三重DES几乎是可以容忍的 - 它有一个112位或168位密钥，具体取决于您使用它的方式。不过，标准是高级加密系统AES。除非出于向后兼容性原因，否则应在新的生产代码中使用AES而不是DES。

此外，在尝试编写生产代码之前，您应该知道这些问题的答案。我相信这是家庭作业或个人兴趣的本质。

Answer 5

您可能希望加密，原因如下：

1. 传输作为PIN块（数据元素52）的安全数据，当您从收单行密钥转换为发行者密钥时，HSM会处理此数据。
2. 或MAC消息，然后您将选择一些字段进行哈希并附加到消息的末尾（通常是数据元素124或128）
3. 或者您希望存储ISO 8583消息并希望遵守PCI DSS规则，在这种情况下，如果存在，您将加密以下数据元素
   • DE 2 - 卡号
   • DE 14 - 到期日
   • DE 35 - Track II
   • DE 45 - Track I
   • DE 48 - EMV（芯片）数据（MasterCard TLV）
   • DE 52 - PIN Block
   • DE 55 - EMV（芯片）数据（签证）

还有一件事，你的主密钥应该是128位，以符合Visa的要求（Triple DES授权LMK至少有双倍密钥，32位 - 128位密钥）