信息安全中的IDEA是什么？

IDEA代表国际数据加密算法 (International Data Encryption Algorithm)。IDEA是由James Massey和Xuejia Lai发明的分组密码，首次定义于1991年。它使用128位密钥长度，作用于64位数据块。

它包含一系列八个相同的变换，依赖于按位异或、加法和乘法模运算。它基于对称密码，并且密钥设计方法非常薄弱，因此与DES相比，该算法的安全级别非常低。由于其复杂的结构，IDEA并没有变得非常流行。

与其他分组密码算法不同，IDEA被瑞士Ascom公司考虑使用。然而，其独特的授权允许免费的非商业用途，这使得IDEA成为著名的消息字符加密中常用的分组密码算法。

IDEA有八轮。每一轮都包含使用六个密钥对四个数据块进行的一系列操作。第一轮可以使用密钥K1到K6，第二轮可以使用密钥K7到K12，以此类推，直到最后一轮。最后一步包括一个输出变换，需要四个子密钥（K49到K52）。

最终输出是由输出变换步骤产生的输出。块C1到C4连接起来形成最终输出。每一轮包含14个步骤，如下所示：

IDEA一轮的细节

步骤1： 乘法 * P1 和 K1
步骤2： 加法 * P2 和 K2
步骤3： 加法 * P3 和 K3
步骤4： 乘法 * P4 和 K4
步骤5： 将步骤1和步骤3的结果进行异或运算
步骤6： 将步骤2和步骤4的结果进行异或运算
步骤7： 将步骤5的结果与K5进行乘法运算 *
步骤8： 将步骤6的结果与步骤7的结果进行加法运算 *
步骤9： 将步骤8的结果与K6进行乘法运算 *
步骤10： 将步骤7的结果与步骤9的结果进行加法运算 *
步骤11： 将步骤1的结果与步骤9的结果进行异或运算
步骤12： 将步骤3的结果与步骤9的结果进行异或运算
步骤13： 将步骤2的结果与步骤10的结果进行异或运算
步骤14： 将步骤4的结果与步骤10的结果进行异或运算

每一轮的后续步骤中的“加法 *”和“乘法 *”不是基本的加法和乘法，而是模216（即65536）的加法和模216 + 1（即65537）的乘法。

**输出变换** - 这是一个一次性操作。它发生在第8轮的最后。因此，64位值被分成四个子块（例如R1到R4），这里使用了四个子密钥。

**解密** - 解密过程类似于加密，但是轮密钥的顺序被反转，奇数轮的子密钥也被反转。因此，子密钥K1-K4的值通过加密中相应集合运算的K49-K52的反转来恢复，每一组的K5和K6应该通过K47和K48来恢复解密操作。

更新于：2022年3月15日

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