DES的f函数模型在管理学领域的应用

作者简介：朱冰心（1991—），女，汉族，湖北黄冈人，学生，本科，单位：山东大学数学学院，研究方向：信息安全。

摘要：DES分组加密算法在至今的信息安全领域具有不可估量的作用。其对密码理论的发展与与应用起了强大的推动作用。算法的核心部分位于S-盒，而算法中DES的f函数模型在映射管理学的组织模型中具有良好的诠释作用。本文从DES算法中的f函数模型的过程，内容以及意义入手，对组织中如何协调任务分配，共同合作完成核心任务进行阐释。

关键词：DES的f函数模型；管理学原理；任务分配；应用

DES分组加密算法在密码学领域具有崇高的地位。其中算法的核心部分位于f函数模型中。在该模型中，每一个过程都进过细致的分化，以扩散与混合为理念，相互进行糅合，以达到提高算法的安全性的目的。而从该模型中的过程，内容以及意义出发，应用管理学理论，我们可以良好的阐释组织结构中如何协调分工，共同完成核心任务。

一：DES的描述

为了建立适用于计算机系统的商用密码，1973年5月15日，美国国家标准局在美联邦记录中公开征集密码体制，这一举措最终导致了数据加密标准DES的出现，它曾经是世界上最广泛使用的密码体制。DES由IBM开发，它是早期被称为lucifer体制的改进。DES在1975年3月17日首次在美联邦记录中公布，进过大量的公开讨论之后，1977年2月15日被采纳为“非密级”应用的一个标准。1977年1月以数据加密标准DES（Data Encryption Standard）的名称正式向社会公布。

1977年，美国国家标准局颁布数据加密标准（DES），第一个公开的、完全说明实现细节的商业级现代算法。而早期基本围绕DES进行，推出了一系列Feistel结构的算法，例如：LOKI，FEAL，GOST，SKIPJACK，CAST等

IDEA密码打破DES类密码的垄断局面，随后出现了一系列SPN结构的分组密码算法，如SQUARE、SHARK、SAFER-64等进入20世纪90年代，人们对DES算法研究更加深入，1991年，Biham和Shamir提出差分分析方法，1994年，Matsui提出线性密码分析方法

1997年1月2日，美国国家标准与技术研究所（NIST）开展 AES的征集，以替代DES，掀起了分组密码研究的新高潮，其他设计、分析方法，2001年底Rijndael成为新的标准。

DES是一个分组加密算法，它是一个16轮的Feistel型密码，它的分组长度是64，用一个56比特的密钥来加密一个64比特的明文串，并获得一个64比特的密文串。

二：DES的f函数

（一）首先根据一个固定的扩展函数E，将A扩展成一个长度为48比特的串。E（A）包含经过适当置换后的A的32比特，其中有16比特出现两次。

（二）计算E（A）异或J，并将结果写成8个6比特串的并联B=B1B2B3B4B5B6B7B8

三：DES的f函数模型与组织项目分工的比较

组织管理的活动就是围绕计划目标，建立所需要的组织系统，努力使系统中各组成部分之间形成有效的关系结构，明确各部分在组织中的位置以及相互间的配合关系和隶属关系，明确各个部门及职位的职能，并配置相应的资源，使组织系统成为完成组织目标的有效工具动态过程。它实际上是在考虑到组织内外部环境的基础上来建立和协调组织组织结构并使之高速运转的过程。

组织是人们分工协作的产物，这意味着为保障组织运行需要完成不同的任务，将不同的任务适当并成工作的过程。

对于组织完成某项核心任务，我们一般采取分工合作形式。

（一）组织内部围绕计划目标，将一个简单的主题A进行扩充。从多发面多角度扩充，其中E为扩展函数，即扩展要素。而J则为内外部环境因素。两者进行糅合即异或，从而得到计划任务的初步纲要。

（二）初步纲要完成以后，组织内部需要进行细致内部分工协作。将一个大的目标划分成几个小型的目标，每个团队负责不同的核心内容，尽量做到物尽其用，人尽其才。正如上述模型中将E（A）异或J得到的结果进行8等分，每个部分进行不同的任务。

（三）在每个小团队内部，围绕中心目标以及团队内的小目标进行创作，得到完整的小目标计划，正如上述模型中将其分为8个部分，每个部分经过S-盒的心脏S-box，从而得到新的比特串，而整个正是压缩后的比特串。正如项目中进过深思熟虑后所得的精华部分。

（四）最后将所有的小目标中的精华部分进行组合得到计划目标大体内容。正如模型中的C。

（五）得到大体内容以后，必须进行统一的整合，即进行P置换，得到最终的计划。

四：分析与反思

从该模型中的过程，内容以及意义出发，应用管理学理论，我们可以良好的阐释组织结构中如何协调分工，共同完成核心任务。但是理论与实践还是有所差别的，模型中可以明确阐释组织项目分配理论，但是实践中还得不断进行改善。必须将理论与实践有机结合，才能达到完美的效果。

DES的f函数模型中，比特串采用的都是等量划分，但是真正在组织协调工作分配中并不能做到绝对的等量公正划分，因此组织协调工作分配必须尽量做到想对的公平公正。

模型中的每一个环节都至关重要，一环紧扣一环，这在任务分配中时吻合的。能够保证各个组织内部相互协调统一工作，对于维护团队内部良好关系具有重要的作用。（作者单位：山东省济南市山东大学）

参考文献：

[1]密码学原理与实践（第三版） Douglas R.Stinson著冯登国译

[2]密码学导引冯登国

[3]管理学徐向艺 主编山东人民出版社