分组密码模式: CFB模式(密文反馈模式)

Posted 2020-07-11

在CFB模式中，前一个密文分组会被送回到密码算法的输入端。所谓反馈，这里指的就是返回输入端的意思，如下图所示：

在ECB模式和CBC模式中，明文分组都是通过密码算法就行加密的，而在CFB模式中，明文分组并没有通过密码算法来直接进行加密。

我们将CBC模式和CFB模式对比一下，就可以看出其中的差异了，在CBC模式中，明文分组和密文分组之间有XOR和密码算法两个步骤，而在CFB模式中，明文分组和密文分组之间只有XOR。

 

CFB模式的优点：

1. 隐藏了明文模式
2. 分组密码转化为流模式
3. 可以及时加密传送小于分组的数据

 

CFB模式的缺点：

1. 不利于并行计算
2. 误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元
3. 唯一的IV

 

对CFB模式的攻击，截图来源自图解密码技术一书：

 

CFB模式的加密:

#include <STRING.H>

#define IN
#define OUT

//假设加密分组为4字节一组

void Encrypt(IN char *lpszData, IN char *lpszKey, OUT char *lpszEnData)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        lpszEnData[i] = lpszData[i] ^ lpszKey[i];
    }
}

void Decrypt(IN char *lpszData, IN char *lpszKey, OUT char *lpszDeData)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        lpszDeData[i] = lpszData[i] ^ lpszKey[i];
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    char szData[] = "Hello World!";
    char szEnData[16] = {0};
    char szDeData[16] = {0};
    char *lpszKey = "1234";
    int i = 0;
    char szIV[] = "9999";

    printf("原始数据: %s\\r\\n", szData);
    
    while (true)
    {
        if (strlen(szData + i) == 0)
        {
            break;
        }

        //与前一个密文分组加密
        Encrypt(szIV, lpszKey, szIV);

        //与明文分组xor操作
        //由于自己的加密也是异或, 所以就不单独写与密文分组的xor函数了
        Encrypt(szData + i, szIV, szIV);
        memcpy(szEnData + i, szIV, 4);
        i += 4;
    }

    printf("加密后数据: %s\\r\\n", szEnData);

    memcpy(szIV, "9999", 4);

    i = 0;
    char szPreEnData[8] = {0};

    while (true)
    {
        if (strlen(szEnData + i) == 0)
        {
            break;
        }

        memcpy(szPreEnData, szEnData + i, 4);
        //与前一个密文分组加密, 注意这里是加密, 而不是解密!!!!!!!!!!!!!!
        Encrypt(szIV, lpszKey, szIV);

        //与密文分组xor操作得到明文
        //由于自己的加密也是异或, 所以就不单独写与密文分组的xor函数了
        Encrypt(szEnData + i, szIV, szDeData + i);
        memcpy(szIV, szPreEnData, 4);

        i += 4;
    }

    printf("解密后数据: %s\\r\\n", szDeData);

    return 0;
}

原始数据: Hello World!
加密后数据: @nfa|:]"U/
解密后数据: Hello World!