月犬云盾 原宏杰加密

如今，随着世界信息技术的飞速发展，信息技术已经广泛渗透到社会的各个领域，应该发挥越来越重要的作用。世界各国都致力于信息化建设“金桥”，“金卡”，“金卫”，“金关”，“金税”以工程为代表的一系列工程，是我国发展信息化建设的重要举措。在我国。“金”在一系列工程中，集成电路卡（IntergratedCircuitCard，简称IC卡)应用广泛。

在IC在卡应用系统中，IC卡中信息的安全是人们关注的焦点。针对信息的安全。IC卡应用系统的特点，其安全性的关键在于卡中信息的安全性。对于大多数攻击者来说，复制是复制的。IC卡或窃取，更改卡中的信息是其最终目的。为了更有效地保护卡中的信息，有必要采用有效、安全、可靠的加密算法来实现卡中信息的加密和存储。

基于此目标，本文采用国际加密标准DES基于算法，在传统的三重算法中，DES在加密模式的基础上，提出了三重改进DES加密算法成功应用于医疗保险（以下简称医疗保险）系统IC卡结算业务。

1IC卡应用系统简介

IC该卡将集成电路芯片镶嵌在塑料基片中，封装为卡的形状。与其他类型的卡（如磁卡、条形码卡、光电卡等）相比，它的优点是“存储容量大”智能卡还具有微处理器，数据信息安全可靠，使用寿命长，能防磁、防静电等干扰；成本低，使用方便。IC卡的应用领域越来越广泛，作为信息的载体在信息社会中发挥着越来越重要的作用。

1.1IC卡的基本特征

在IC在卡应用系统中，广泛使用的是IC卡中的一种逻辑加密存储卡。该卡具有以下特点：

(1)卡上有密码（password）保护；

(2)卡上电后，必须通过密码验证，才能写卡操作；

（3）只有通过密码验证后，卡中的密码才能读取和修改；

（4）卡中数据区的读取操作无需密码验证；

（5）卡中还有密码验证错误计数，以免对密码进行穷举分析。密码验证没有错误，错误计数减少1，如果错误计数减少到0，则卡被锁定。但如果错误计数大于0，一旦密码检查正确，错误计数将恢复初始值。

1.2对IC卡的攻击手段

对于IC卡攻击者的主要目的是获取卡中的信息，非法复制卡，篡改卡中的内容，或使用他人的卡，以破坏系统。IC攻击的有效途径通常有两种:

1.2.1穷举法

口令的穷举攻击是指通过对口令的穷举攻击IC卡密码空间(密码的所有可能值的集合)进行遍历搜索破解密码。如果攻击者拥有攻击者拥有的话。IC卡应用系统的使用许可权(可读写)IC卡)，然后他就可以用穷举法破获卡中的密码。

1.2.2中途拦截

中途拦截是指在IC在卡与应用系统之间的通信过程中截取信息，使用卡与应用系统之间的通信过程IC卡在密码验证后，可以在卡下电前独处密码的性质。攻击者可以在密码验证后独处。IC卡上引线并连接读写器，在卡下电前读出卡中密码。实施中途拦截法的条件是攻击者必须掌握攻击者必须掌握的密码IC卡应用系统，掌握好对卡应用系统，IC卡上电，密码校验成功后，直接对卡下电前的时机。

从上面可以看出，如果只依赖，IC保密卡中存储的密码是不安全的。因为通过保密是不安全的。IC卡片中密码的长度非常有限，容易被穷人攻击；当很难攻击穷人时，也很容易攻击中途拦截。当然，有些人提出了一些措施来对抗中途拦截攻击，但仍然不是很安全和可靠。因此，有必要加强对卡中数据的保密性，使攻击者即使密码保护失败，也很难获得卡中的信息。

2基于DES三重加密算法

IC卡应用系统的特点要求:卡中数据的加密/解密算法安全性高，加密/解密速度快(因为读写卡中的信息需要解密/加密)。因此，选择了三重DES加密算法，传统的三重加密算法不会相互影响。本文采用各组明文之间有一定影响的方法，改进了原算法，增加了新闻明文的影响范围，提高了加密强度。

2.1传统三重DES加密算法

DES它是1975年由分组加密算法制成的IBM该公司于1977年宣布，美国国家标准局宣布，DES可用于非国家保密机构，使其成为目前应用最广泛的加密算法之一。

DES算法的密钥长度为64位，但其中8位仅用于奇偶验证，因此实际上是一种56位的加密算法。DES算法的优点是易于硬软件实现，算法速度快，算法安全性高。但它的56个密钥毕竟少了一点。由于新的密码分析方法的出现，它受到了威胁。因此，在实际应用中，有必要加强其加密强度。

三重DES加密算法是DES算法的强化形式之一是用三个密钥加密每个64位分组，以提高算法的强度。

2.2改进的三重DES加密算法

在传统的三重加密强化算法中，每组明文（8字节）只加密强化。整个明文消息的每个组在加密过程中相互独立，不相互影响。每组密文仅受8字节明文和三个密钥的影响。因此，一个字节的明文发生了变化，只导致相应的8字节密文发生了变化。其影响仅在8个字节范围内。如果每个信息的明文组能相互影响，即每个字节的影响，那么三重加密算法的强度肯定会增强。

基于此考虑，设计了一个改进的三重设计DES加密算法，算法描述如下。

算法加密过程：



2.3算法的安全性分析

传统的DES算法，其安全性经过实践检验，至今尚未成功攻击。DES加密算法，由于使用三个不同的密钥，及时采用有针对性的时间存储折衷的中间相遇攻击方法，时间复杂度也很高，由于时间和存储空间的限制，这种攻击方法只有理论意义，可以说三重加密是安全的。

本文提出的改进三重DES算法，三次DES分组加密之间增加一次分组换位变化T，这种变化破坏了分组结构，扩大了原始明文的扩散范围，这取决于T的选择。无论是密码分析师从明文还是密文开始，增加的换位变化T都会有效地阻止其分析。因此，这种加密算法可以有效地抵御中间相遇和穷人攻击，其安全性足以让人们放心。

此外，由于增加了两变换的增加，算法的执行速度将高于传统DES加密速度慢。但只要T选择得当，而且，而且，CPU速度不断提高，这种影响几乎可以忽略不计。