『壹』 文件傳輸加密都有哪些方法呢
DES與AES的比較
自DES演算法公諸於世以來,學術界圍繞它的安全性等方面進行了研究並展開了激烈的爭論。在技術上,對DES的批評主要集中在以下幾個方面:
1、作為分組密碼,DES的加密單位僅有64位二進制,這對於數據傳輸來說太小,因為每個分組僅含8個字元,而且其中某些位還要用於奇偶校驗或其他通訊開銷。
2、DES的密鑰的位數太短,只有56比特,而且各次迭代中使用的密鑰是遞推產生的,這種相關必然降低密碼體制的安全性,在現有技術下用窮舉法尋找密鑰已趨於可行。
3、DES不能對抗差分和線性密碼分析。
4、DES用戶實際使用的密鑰長度為56bit,理論上最大加密強度為256。DES演算法要提高加密強度(例如增加密鑰長度),則系統開銷呈指數增長。除採用提高硬體功能和增加並行處理功能外,從演算法本身和軟體技術方面都無法提高DES演算法的加密強度。
採用DES與RSA相結合的應用,使它們的優缺點正好互補,即DES加密速度快,適合加密較長的報文,可用其加密明文;RSA加密速度慢,安全性好,應用於DES 密鑰的加密,可解決DES 密鑰分配的問題。
目前這種RSA和DES結合的方法已成為EMAIL保密通信標准。
『貳』 數據加密的方法有哪些如題
1. 數據加密標准 傳統加密方法有兩種,替換和置換.上面的例子採用的就是替換的方法:使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密 文中的一個字元.而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列.單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的,但 是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度.數據加密標准(Data Encryption Standard,簡稱DES)就採用了 這種結合演算法,它由IBM制定,並在1977年成為美國官方加密標准. DES的工作原理為:將明文分割成許多64位大小的塊,每個塊用64位密鑰進行加密,實際上,密鑰由56位數據位和8 位奇偶校驗位組成,因此只有256個可能的密碼而不是264個.每塊先用初始置換方法進行加密,再連續進行16次復雜的 替換,最後再對其施用初始置換的逆.第i步的替換並不是直接利用原始的密鑰K,而是由K與i計算出的密鑰Ki. DES具有這樣的特性,其解密演算法與加密演算法相同,除了密鑰Ki的施加順序相反以外. 2. 公開密鑰加密 多年來,許多人都認為DES並不是真的很安全.事實上,即使不採用智能的方法,隨著快速、高度並行的處理器的出 現,強制破解DES也是可能的.公開密鑰加密方法使得DES以及類似的傳統加密技術過時了.公開密鑰加密方法中,加密 演算法和加密密鑰都是公開的,任何人都可將明文轉換成密文.但是相應的解密密鑰是保密的(公開密鑰方法包括兩個密鑰, 分別用於加密和解密),而且無法從加密密鑰推導出,因此,即使是加密者若未被授權也無法執行相應的解密. 公開密鑰加密思想最初是由Diffie和Hellman提出的,最著名的是Rivest、Shamir以及Adleman提出的,現在通常稱為 RSA(以三個發明者的首位字母命名)的方法,該方法基於下面的兩個事實: 1) 已有確定一個數是不是質數的快速演算法; 2) 尚未找到確定一個合數的質因子的快速演算法. RSA方法的工作原理如下: 1) 任意選取兩個不同的大質數p和q,計算乘積r=p*q; 2) 任意選取一個大整數e,e與(p-1)*(q-1)互質,整數e用做加密密鑰.注意:e的選取是很容易的,例如,所有大 於p和q的質數都可用. 3) 確定解密密鑰d: d * e = 1 molo(p - 1)*(q - 1) 根據e、p和q可以容易地計算出d. 4) 公開整數r和e,但是不公開d; 5) 將明文P (假設P是一個小於r的整數)加密為密文C,計算方法為: C = Pe molo r 6) 將密文C解密為明文P,計算方法為: P = Cd molo r 然而只根據r和e(不是p和q)要計算出d是不可能的.因此,任何人都可對明文進行加密,但只有授權用戶(知道d) 才可對密文解密.
『叄』 加密演算法總結
iOS加密相關演算法框架:CommonCrypto
明文: 明文指的是未被加密過的原始數據。
密文: 明文被某種加密演算法加密之後,會變成密文,從而確保原始數據的安全。密文也可以被解密,得到原始的明文。
密鑰: 密鑰是一種參數,它是在明文轉換為密文或將密文轉換為明文的演算法中輸入的參數。密鑰分為對稱密鑰與非對稱密鑰,分別應用在對稱加密和非對稱加密上。
對稱加密又叫做私鑰加密 ,即信息的發送方和接收方使用 同一個密鑰 去加密和解密數據。
對稱加密的特點是 演算法公開、計算量少、加密和解密速度快效率高 ,適合於對大數據量進行加密;
缺點是 雙方使用相同的密鑰、密鑰傳輸的過程不安全、易被破解、因此為了保密其密鑰需要經常更換
常見的對稱加密演算法有 AES、DES 、3DES、TDEA、Blowfish、RC5和IDEA。【不過DES被認為是不安全的】
加密過程:明文 + 加密演算法 + 私鑰 => 密文
解密過程: 密文 + 解密演算法 + 私鑰 => 明文
對稱加密中用到的密鑰叫做 私鑰 ,私鑰表示個人私有的密鑰,即該密鑰不能被泄露。
其 加密過程中的私鑰與解密過程中用到的私鑰是同一個密鑰 ,這也是稱加密之所以稱之為「對稱」的原因。由於對稱加密的 演算法是公開 的,所以一旦私鑰被泄露,那麼密文就很容易被破解,所以對稱加密的 缺點是密鑰安全管理困難 。
3DES是DES加密演算法的一種模式,它使用3條64位的密鑰對數據進行三次加密。是DES像AES過渡的加密演算法,是DES的一個更安全的變形,它以DES為基本模塊,通過組合分組方法設計出分組加密演算法。
非對稱加密也叫做公鑰加密 。非對稱加密與對稱加密相比,其安全性更好。對稱加密的通信雙方使用相同的密鑰,如果一方的密鑰遭泄露,那麼整個通信就會被破解。而 非對稱加密使用一對密鑰,即公鑰和私鑰 , 且二者成對出現 。私鑰被自己保存,不能對外泄露。公鑰指的是公共的密鑰,任何人都可以獲得該密鑰。用公鑰或私鑰中的任何一個進行加密,用另一個進行解密。兩種使用方法:
哈希演算法加密是通過哈希演算法對數據加密、加密後的結果不可逆,即加密後不能在解密。
SHA加密,安全哈希演算法,主要適用於數字簽名簽名標准( DSS )裡面定義的數字簽名演算法( DSA )。對於長度小於 2^64 位的消息, SHA1 會產生一個160位的消息摘要。當接收消息的時候,這個消息摘要可以用來驗證數據的完整性。在傳輸的過程中,數據很可能會發生變化,那麼這時候就會產生不同的消息摘要。當然除了 SHA1 還有 SHA256 以及 SHA512 等。
HMAC加密,給定一個密鑰,對明文加密,做兩次「散列」,得到的結果還是32位字元串。
就是或、與、異或、或者加上某個數據
特點:可逆、原始數據和加密數據長度保持一致
『肆』 明文,密鑰,和密文是什麼意思
明文、密鑰和密文的意思分別是:
1、明文:
明文,是指沒有加密的文字(或者字元串),一般人都能看懂的意思,屬於密碼學術語。在通信系統中它可能是比特流,如文本、點陣圖、數字化的語音或者數字化的視頻圖像等。
2、密鑰:
密鑰是一種參數,它是在明文轉換為密文或將密文轉換為明文的演算法中輸入的參數。密鑰分為對稱密鑰與非對稱密鑰。
3、密文:
密文是加了密的的文字,明文是加密之前的文字。加密這個詞有時指密文,但通常用來指加密的方法。對明文施加某種偽裝或變換後的輸出。也可理解為不可直接理解的字元或比特集。但可通過演算法還原的被打亂的消息,與明文相對。
(4)傳統加密法秘鑰對明文加密擴展閱讀:
信息發送者用公開密鑰去加密,而信息接收者則用私用密鑰去解密。公鑰機制靈活,但加密和解密速度卻比對稱密鑰加密慢得多。
所以在實際的應用中,人們通常將兩者結合在一起使用,例如,對稱密鑰加密系統用於存儲大量數據信息,而公開密鑰加密系統則用於加密密鑰。
對於普通的對稱密碼學,加密運算與解密運算使用同樣的密鑰。通常,使用的對稱加密演算法比較簡便高效,密鑰簡短,破譯極其困難,由於系統的保密性主要取決於密鑰的安全性。
所以,在公開的計算機網路上安全地傳送和保管密鑰是一個嚴峻的問題。正是由於對稱密碼學中雙方都使用相同的密鑰,因此無法實現數據簽名和不可否認性等功能。
『伍』 經典加密方法主要使用了哪些加密技術
單項選擇題
經典加密方法所使用的加密技術不包括 (54) 。
A) 替換加密
B) 換位加密
C) 一次性填充
D) DES
.
.
.
.
參考答案:D
[解析] 所謂經典加密方法主要是使用了3種加密技術:
(1)替換加密:用一個字母替換另一個字母。這種方法保留了明文的順序,可根據自然語言的統計特性(例如字母出現的頻率)破譯。
(2)換位加密(trAnsposition):按照一定的規律重排字母的順序,
(3)一次性填充:把明文變為比特串(例如用ASCII編碼),選擇一個等長的隨機比特串作為密鑰,對二者進行按位異或,得到密文。
『陸』 計算機加密技術密鑰和加密演算法的關系,明文是怎樣被加密和解密的
l iceEncryptText 文本加密解密
http://dl.icese.net/src.php?f=iceEncryptText.src.rar
『柒』 什麼是古典加密演算法
古典加密演算法分為替代演算法和置換移位法。
1、替代演算法
替代演算法用明文的字母由其他字母或數字或符號所代替。最著名的替代演算法是愷撒密碼。凱撒密碼的原理很簡單,其實就是單字母替換。
例子:
明文:abcdefghijklmnopq
密文:defghijklmnopqrst
2、置換移位法
使用置換移位法的最著名的一種密碼稱為維吉尼亞密碼。它以置換移位為基礎的周期替換密碼。
在維吉尼亞密碼中,加密密鑰是一個可被任意指定的字元串。加密密鑰字元依次逐個作用於明文信息字元。明文信息長度往往會大於密鑰字元串長度,而明文的每一個字元都需要有一個對應的密鑰字元,因此密鑰就需要不斷循環,直至明文每一個字元都對應一個密鑰字元。
其他常見的加密演算法
1、DES演算法是密碼體制中的對稱密碼體制,把64位的明文輸入塊變為64位的密文輸出塊,它所使用的密鑰也是64位。
2、3DES是基於DES的對稱演算法,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高。
3、RC2和RC4是對稱演算法,用變長密鑰對大量數據進行加密,比DES快。
4、IDEA演算法是在DES演算法的基礎上發展出來的,是作為迭代的分組密碼實現的,使用128位的密鑰和8個循環。
5、RSA是由RSA公司發明,是一個支持變長密鑰的公共密鑰演算法,需要加密的文件塊的長度也是可變的,非對稱演算法。
6、DSA,即數字簽名演算法,是一種標準的 DSS(數字簽名標准),嚴格來說不算加密演算法。
7、AES是高級加密標准對稱演算法,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高,在21世紀AES 標準的一個實現是 Rijndael演算法。
『捌』 公鑰密碼系統及RSA公鑰演算法
公鑰密碼系統及RSA公鑰演算法
本文簡單介紹了公開密鑰密碼系統的思想和特點,並具體介紹了RSA演算法的理論基礎,工作原理和具體實現過程,並通過一個簡單例子說明了該演算法是如何實現。在本文的最後,概括說明了RSA演算法目前存在的一些缺點和解決方法。
關鍵詞:公鑰密碼體制 , 公鑰 ,私鑰 ,RSA
§1引言
隨著計算機聯網的逐步實現,Internet前景越來越美好,全球經濟發展正在進入信息經濟時代,知識經濟初見端倪。計算機信息的保密問題顯得越來越重要,無論是個人信息通信還是電子商務發展,都迫切需要保證Internet網上信息傳輸的安全,需要保證信息安全。信息安全技術是一門綜合學科,它涉及資訊理論、計算機科學和密碼學等多方面知識,它的主要任務是研究計算機系統和通信網路內信息的保護方法以實現系統內信息的安全、保密、真實和完整。其中,信息安全的核心是密碼技術。密碼技術是集數學、計算機科學、電子與通信等諸多學科於一身的交叉學科。它不僅能夠保證機密性信息的加密,而且能夠實現數字簽名、身份驗證、系統安全等功能。是現代化發展的重要科學之一。本文將對公鑰密碼系統及該系統中目前最廣泛流行的RSA演算法做一些簡單介紹。
§2公鑰密碼系統
要說明公鑰密碼系統,首先來了解一下不同的加密演算法:目前的加密演算法按密鑰方式可分為單鑰密碼演算法和公鑰密碼演算法。
2.1.單鑰密碼
又稱對稱式密碼,是一種比較傳統的加密方式,其加密運算、解密運算使用的是同樣的密鑰,信息的發送者和信息的接收者在進行信息的傳輸與處理時,必須共同持有該密碼(稱為對稱密碼)。因此,通信雙方都必須獲得這把鑰匙,並保持鑰匙的秘密。
單鑰密碼系統的安全性依賴於以下兩個因素:第一,加密演算法必須是足夠強的,僅僅基於密文本身去解密信息在實踐上是不可能的;第二,加密方法的安全性依賴於密鑰的秘密性,而不是演算法的秘密性,因此,我們沒有必要確保演算法的秘密性(事實上,現實中使用的很多單鑰密碼系統的演算法都是公開的),但是我們一定要保證密鑰的秘密性。
從單鑰密碼的這些特點我們容易看出它的主要問題有兩點:第一,密鑰量問題。在單鑰密碼系統中,每一對通信者就需要一對密鑰,當用戶增加時,必然會帶來密鑰量的成倍增長,因此在網路通信中,大量密鑰的產生﹑存放和分配將是一個難以解決的問題。第二,密鑰分發問題。單鑰密碼系統中,加密的安全性完全依賴於對密鑰的保護,但是由於通信雙方使用的是相同的密鑰,人們又不得不相互交流密鑰,所以為了保證安全,人們必須使用一些另外的安全信道來分發密鑰,例如用專門的信使來傳送密鑰,這種做法的代價是相當大的,甚至可以說是非常不現實的,尤其在計算機網路環境下,人們使用網路傳送加密的文件,卻需要另外的安全信道來分發密鑰,顯而易見,這是非常不智是甚至是荒謬可笑的。
2.2公鑰密碼
正因為單鑰密碼系統存在如此難以解決的缺點,發展一種新的﹑更有效﹑更先進的密碼體制顯得更為迫切和必要。在這種情況下,出現了一種新的公鑰密碼體制,它突破性地解決了困擾著無數科學家的密鑰分發問題,事實上,在這種體制中,人們甚至不用分發需要嚴格保密的密鑰,這次突破同時也被認為是密碼史上兩千年來自單碼替代密碼發明以後最偉大的成就。
這一全新的思想是本世紀70年代,美國斯坦福大學的兩名學者Diffie和Hellman提出的,該體制與單鑰密碼最大的不同是:
在公鑰密碼系統中,加密和解密使用的是不同的密鑰(相對於對稱密鑰,人們把它叫做非對稱密鑰),這兩個密鑰之間存在著相互依存關系:即用其中任一個密鑰加密的信息只能用另一個密鑰進行解密。這使得通信雙方無需事先交換密鑰就可進行保密通信。其中加密密鑰和演算法是對外公開的,人人都可以通過這個密鑰加密文件然後發給收信者,這個加密密鑰又稱為公鑰;而收信者收到加密文件後,它可以使用他的解密密鑰解密,這個密鑰是由他自己私人掌管的,並不需要分發,因此又成稱為私鑰,這就解決了密鑰分發的問題。
為了說明這一思想,我們可以考慮如下的類比:
兩個在不安全信道中通信的人,假設為Alice(收信者)和Bob(發信者),他們希望能夠安全的通信而不被他們的敵手Oscar破壞。Alice想到了一種辦法,她使用了一種鎖(相當於公鑰),這種鎖任何人只要輕輕一按就可以鎖上,但是只有Alice的鑰匙(相當於私鑰)才能夠打開。然後Alice對外發送無數把這樣的鎖,任何人比如Bob想給她寄信時,只需找到一個箱子,然後用一把Alice的鎖將其鎖上再寄給Alice,這時候任何人(包括Bob自己)除了擁有鑰匙的Alice,都不能再打開箱子,這樣即使Oscar能找到Alice的鎖,即使Oscar能在通信過程中截獲這個箱子,沒有Alice的鑰匙他也不可能打開箱子,而Alice的鑰匙並不需要分發,這樣Oscar也就無法得到這把「私人密鑰」。
從以上的介紹可以看出,公鑰密碼體制的思想並不復雜,而實現它的關鍵問題是如何確定公鑰和私鑰及加/解密的演算法,也就是說如何找到「Alice的鎖和鑰匙」的問題。我們假設在這種體制中, PK是公開信息,用作加密密鑰,而SK需要由用戶自己保密,用作解密密鑰。加密演算法E和解密演算法D也都是公開的。雖然SK與PK是成對出現,但卻不能根據PK計算出SK。它們須滿足條件:
①加密密鑰PK對明文X加密後,再用解密密鑰SK解密,即可恢復出明文,或寫為:DSK(EPK(X))=X
②加密密鑰不能用來解密,即DPK(EPK(X))≠X
③在計算機上可以容易地產生成對的PK和SK。
④從已知的PK實際上不可能推導出SK。
⑤加密和解密的運算可以對調,即:EPK(DSK(X))=X
從上述條件可看出,公開密鑰密碼體制下,加密密鑰不等於解密密鑰。加密密鑰可對外公開,使任何用戶都可將傳送給此用戶的信息用公開密鑰加密發送,而該用戶唯一保存的私人密鑰是保密的,也只有它能將密文復原、解密。雖然解密密鑰理論上可由加密密鑰推算出來,但這種演算法設計在實際上是不可能的,或者雖然能夠推算出,但要花費很長的時間而成為不可行的。所以將加密密鑰公開也不會危害密鑰的安全。
這種體制思想是簡單的,但是,如何找到一個適合的演算法來實現這個系統卻是一個真正困擾密碼學家們的難題,因為既然Pk和SK是一對存在著相互關系的密鑰,那麼從其中一個推導出另一個就是很有可能的,如果敵手Oscar能夠從PK推導出SK,那麼這個系統就不再安全了。因此如何找到一個合適的演算法生成合適的Pk和SK,並且使得從PK不可能推導出SK,正是迫切需要密碼學家們解決的一道難題。這個難題甚至使得公鑰密碼系統的發展停滯了很長一段時間。
為了解決這個問題,密碼學家們考慮了數學上的陷門單向函數,下面,我們可以給出它的非正式定義:
Alice的公開加密函數應該是容易計算的,而計算其逆函數(即解密函數)應該是困難的(對於除Alice以外的人)。許多形式為Y=f(x)的函數,對於給定的自變數x值,很容易計算出函數Y的值;而由給定的Y值,在很多情況下依照函數關系f (x)計算x值十分困難。這樣容易計算但難於求逆的函數,通常稱為單向函數。在加密過程中,我們希望加密函數E為一個單項的單射函數,以便可以解密。雖然目前還沒有一個函數能被證明是單向的,但是有很多單射函數被認為是單向的。
例如,有如下一個函數被認為是單向的,假定n為兩個大素數p和q的乘積,b為一個正整數,那麼定義f:
f (x )= x b mod n
(如果gcd(b,φ(n))=1,那麼事實上這就是我們以下要說的RSA加密函數)
如果我們要構造一個公鑰密碼體制,僅給出一個單向的單射函數是不夠的。從Alice的觀點來看,並不需要E是單向的,因為它需要用有效的方式解密所收到的信息。因此,Alice應該擁有一個陷門,其中包含容易求出E的你函數的秘密信息。也就是說,Alice可以有效解密,因為它有額外的秘密知識,即SK,能夠提供給你解密函數D。因此,我們稱一個函數為一個陷門單向函數,如果它是一個單向函數,並在具有特定陷門的知識後容易求出其逆。
考慮上面的函數f (x) = xb mod n。我們能夠知道其逆函數f -1有類似的形式f (x ) = xa mod n,對於合適的取值a。陷門就是利用n的因子分解,有效的算出正確的指數a(對於給定的b)。
為方便起見,我們把特定的某類陷門單向函數計為?。那麼隨機選取一個函數f屬於?,作為公開加密函數;其逆函數f-1是秘密解密函數。那麼公鑰密碼體制就能夠實現了。
根據以上關於陷門單向函數的思想,學者們提出了許多種公鑰加密的方法,它們的安全性都是基於復雜的數學難題。根據所基於的數學難題,至少有以下三類系統目前被認為是安全和有效的:大整數因子分解系統(代表性的有RSA)、橢園曲線離散對數系統(ECC)和離散對數系統(代表性的有DSA)。
§3 RSA演算法
3.1簡介
當前最著名、應用最廣泛的公鑰系統RSA是在1978年,由美國麻省理工學院(MIT)的Rivest、Shamir和Adleman在題為《獲得數字簽名和公開鑰密碼系統的方法》的論文中提出的。它是一個基於數論的非對稱(公開鑰)密碼體制,是一種分組密碼體制。其名稱來自於三個發明者的姓名首字母。它的安全性是基於大整數素因子分解的困難性,而大整數因子分解問題是數學上的著名難題,至今沒有有效的方法予以解決,因此可以確保RSA演算法的安全性。RSA系統是公鑰系統的最具有典型意義的方法,大多數使用公鑰密碼進行加密和數字簽名的產品和標准使用的都是RSA演算法。
RSA演算法是第一個既能用於數據加密也能用於數字簽名的演算法,因此它為公用網路上信息的加密和鑒別提供了一種基本的方法。它通常是先生成一對RSA密鑰,其中之一是保密密鑰,由用戶保存;另一個為公開密鑰,可對外公開,甚至可在網路伺服器中注冊,人們用公鑰加密文件發送給個人,個人就可以用私鑰解密接受。為提高保密強度,RSA密鑰至少為500位長,一般推薦使用1024位。
該演算法基於下面的兩個事實,這些事實保證了RSA演算法的安全有效性:
1)已有確定一個數是不是質數的快速演算法;
2)尚未找到確定一個合數的質因子的快速演算法。
3.2工作原理
1)任意選取兩個不同的大質數p和q,計算乘積r=p*q;
2)任意選取一個大整數e,e與(p-1)*(q-1)互質,整數e用做加密密鑰。注意:e的選取是很容易的,例如,所有大於p和q的質數都可用。
3)確定解密密鑰d:d * e = 1 molo(p - 1)*(q - 1) 根據e、p和q可以容易地計算出d。
4)公開整數r和e,但是不公開d;
5)將明文P (假設P是一個小於r的整數)加密為密文C,計算方法為:
C = Pe molo r
6)將密文C解密為明文P,計算方法為:
P = Cd molo r
然而只根據r和e(不是p和q)要計算出d是不可能的。因此,任何人都可對明文進行加密,但只有授權用戶(知道d)才可對密文解密。
3.3簡單實例
為了說明該演算法的工作過程,我們下面給出一個簡單例子,顯然我們在這只能取很小的數字,但是如上所述,為了保證安全,在實際應用上我們所用的數字要大的多得多。
例:選取p=3, q=5,則r=15,(p-1)*(q-1)=8。選取e=11(大於p和q的質數),通過d * 11 = 1 molo 8,計算出d =3。
假定明文為整數13。則密文C為
C = Pe molo r
= 1311 molo 15
= 1,792,160,394,037 molo 15
= 7
復原明文P為:
P = Cd molo r
= 73 molo 15
= 343 molo 15
= 13
因為e和d互逆,公開密鑰加密方法也允許採用這樣的方式對加密信息進行"簽名",以便接收方能確定簽名不是偽造的。
假設A和B希望通過公開密鑰加密方法進行數據傳輸,A和B分別公開加密演算法和相應的密鑰,但不公開解密演算法和相應的密鑰。A和B的加密演算法分別是ECA和ECB,解密演算法分別是DCA和DCB,ECA和DCA互逆,ECB和DCB互逆。 若A要向B發送明文P,不是簡單地發送ECB(P),而是先對P施以其解密演算法DCA,再用加密演算法ECB對結果加密後發送出去。
密文C為:
C = ECB(DCA(P))
B收到C後,先後施以其解密演算法DCB和加密演算法ECA,得到明文P:
ECA(DCB(C))
= ECA(DCB(ECB(DCA(P))))
= ECA(DCA(P))/*DCB和ECB相互抵消*/
=
P /*DCB和ECB相互抵消*/
這樣B就確定報文確實是從A發出的,因為只有當加密過程利用了DCA演算法,用ECA才能獲得P,只有A才知道DCA演算法,沒 有人,即使是B也不能偽造A的簽名。
3.4優缺點
3.4.1優點
RSA演算法是第一個能同時用於加密和數字簽名的演算法,也易於理解和操作。RSA是被研究得最廣泛的公鑰演算法,從提出到現在已近二十年,經歷了各種攻擊的考驗,逐漸為人們接受,普遍認為是目前最優秀的公鑰方案之一。該演算法的加密密鑰和加密演算法分開,使得密鑰分配更為方便。它特別符合計算機網路環境。對於網上的大量用戶,可以將加密密鑰用電話簿的方式印出。如果某用戶想與另一用戶進行保密通信,只需從公鑰簿上查出對方的加密密鑰,用它對所傳送的信息加密發出即可。對方收到信息後,用僅為自己所知的解密密鑰將信息脫密,了解報文的內容。由此可看出,RSA演算法解決了大量網路用戶密鑰管理的難題,這是公鑰密碼系統相對於對稱密碼系統最突出的優點。
3.4.2缺點
1)產生密鑰很麻煩,受到素數產生技術的限制,因而難以做到一次一密。
2)安全性, RSA的安全性依賴於大數的因子分解,但並沒有從理論上證明破譯RSA的難度與大數分解難度等價,而且密碼學界多數人士傾向於因子分解不是NPC問題。目前,人們已能分解140多個十進制位的大素數,這就要求使用更長的密鑰,速度更慢;另外,目前人們正在積極尋找攻擊RSA的方法,如選擇密文攻擊,一般攻擊者是將某一信息作一下偽裝(Blind),讓擁有私鑰的實體簽署。然後,經過計算就可得到它所想要的信息。實際上,攻擊利用的都是同一個弱點,即存在這樣一個事實:乘冪保留了輸入的乘法結構:
( XM )d = Xd *Md mod n
前面已經提到,這個固有的問題來自於公鑰密碼系統的最有用的特徵--每個人都能使用公鑰。但從演算法上無法解決這一問題,主要措施有兩條:一條是採用好的公鑰協議,保證工作過程中實體不對其他實體任意產生的信息解密,不對自己一無所知的信息簽名;另一條是決不對陌生人送來的隨機文檔簽名,簽名時首先使用One-Way Hash Function對文檔作HASH處理,或同時使用不同的簽名演算法。除了利用公共模數,人們還嘗試一些利用解密指數或φ(n)等等攻擊.
3)速度太慢,由於RSA的分組長度太大,為保證安全性,n至少也要600 bitx以上,使運算代價很高,尤其是速度較慢,較對稱密碼演算法慢幾個數量級;且隨著大數分解技術的發展,這個長度還在增加,不利於數據格式的標准化。目前,SET(Secure Electronic Transaction)協議中要求CA採用2048比特長的密鑰,其他實體使用1024比特的密鑰。為了速度問題,目前人們廣泛使用單,公鑰密碼結合使用的方法,優缺點互補:單鑰密碼加密速度快,人們用它來加密較長的文件,然後用RSA來給文件密鑰加密,極好的解決了單鑰密碼的密鑰分發問題。
§4結束語
目前,日益激增的電子商務和其它網際網路應用需求使公鑰體系得以普及,這些需求量主要包括對伺服器資源的訪問控制和對電子商務交易的保護,以及權利保護、個人隱私、無線交易和內容完整性(如保證新聞報道或股票行情的真實性)等方面。公鑰技術發展到今天,在市場上明顯的發展趨勢就是PKI與操作系統的集成,PKI是「Public
Key Infrastructure」的縮寫,意為「公鑰基礎設施」。公鑰體制廣泛地用於CA認證、數字簽名和密鑰交換等領域。
公鑰加密演算法中使用最廣的是RSA。RSA演算法研製的最初理念與目標是努力使互聯網安全可靠,旨在解決DES演算法秘密密鑰的利用公開信道傳輸分發的難題。而實際結果不但很好地解決了這個難題;還可利用RSA來完成對電文的數字簽名以抗對電文的否認與抵賴;同時還可以利用數字簽名較容易地發現攻擊者對電文的非法篡改,以保護數據信息的完整性。目前為止,很多種加密技術採用了RSA演算法,該演算法也已經在互聯網的許多方面得以廣泛應用,包括在安全介面層(SSL)標准(該標準是網路瀏覽器建立安全的互聯網連接時必須用到的)方面的應用。此外,RSA加密系統還可應用於智能IC卡和網路安全產品。
但目前RSA演算法的專利期限即將結束,取而代之的是基於橢圓曲線的密碼方案(ECC演算法)。較之於RSA演算法,ECC有其相對優點,這使得ECC的特性更適合當今電子商務需要快速反應的發展潮流。此外,一種全新的量子密碼也正在發展中。
至於在實際應用中應該採用何種加密演算法則要結合具體應用環境和系統,不能簡單地根據其加密強度來做出判斷。因為除了加密演算法本身之外,密鑰合理分配、加密效率與現有系統的結合性以及投入產出分析都應在實際環境中具體考慮。加密技術隨著網路的發展更新,將有更安全更易於實現的演算法不斷產生,為信息安全提供更有力的保障。今後,加密技術會何去何從,我們將拭目以待。
參考文獻:
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[4]加密與數字簽名.http://www.njt.cn/yumdq/dzsw/a2.htm
[5]黑客中級教程系列之十.http://www.qqorg.i-p.com/jiaocheng/10.html
『玖』 換位密碼的加密方法
加密換位密碼通過密鑰只需要對明文進行加密,並且重新排列裡面的字母位置即可。具體方法如下
1、基於二維數組移位的加密演算法
給定一個二維數組的列數,即該二維數組每行可以保存的字元個數。再將明文字元串按行依次排列到該二維數組中。最後按列讀出該二維數組中的字元,這樣便可得到密文。
2、換位解密演算法(基於二維數組移位的解密演算法)
先給定一個二維數組的列數,即該二維數組每行可以保存的字元個數,並且這個數應該和加密演算法中的一致。接下來將密文字元串按列一次性排列到該二維數組中。最後按行讀出該二維數組中的字元即可。
3、換位加密演算法
首先按照密鑰排列順序:將想要加密的明文加密,然後列出表格,找出對應的字母,就是密鑰。然後對他們進行換位加密,就是將表格的第二行依據密鑰排列順序進行排序以便得到加密後的密文。
(9)傳統加密法秘鑰對明文加密擴展閱讀
數據加密技術的分類
1、專用密鑰
又稱為對稱密鑰或單密鑰,加密和解密時使用同一個密鑰,即同一個演算法。單密鑰是最簡單方式,通信雙方必須交換彼此密鑰,當需給對方發信息時,用自己的加密密鑰進行加密,而在接收方收到數據後,用對方所給的密鑰進行解密。當一個文本要加密傳送時,該文本用密鑰加密構成密文,密文在信道上傳送,收到密文後用同一個密鑰將密文解出來,形成普通文體供閱讀。
2、對稱密鑰
對稱密鑰是最古老的,一般說「密電碼」採用的就是對稱密鑰。由於對稱密鑰運算量小、速度快、安全強度高,因而如今仍廣泛被採用。它將數據分成長度為64位的數據塊,其中8位用作奇偶校驗,剩餘的56位作為密碼的長度。首先將原文進行置換,得到64位的雜亂無章的數據組,然後將其分成均等兩段;第三步用加密函數進行變換,並在給定的密鑰參數條件下,進行多次迭代而得到加密密文。
3、公開密鑰
又稱非對稱密鑰,加密和解密時使用不同的密鑰,即不同的演算法,雖然兩者之間存在一定的關系,但不可能輕易地從一個推導出另一個。非對稱密鑰由於兩個密鑰(加密密鑰和解密密鑰)各不相同,因而可以將一個密鑰公開,而將另一個密鑰保密,同樣可以起到加密的作用。公開密鑰的加密機制雖提供了良好的保密性,但難以鑒別發送者,即任何得到公開密鑰的人都可以生成和發送報文。
4、非對稱加密技術
數字簽名一般採用非對稱加密技術(如RSA),通過對整個明文進行某種變換,得到一個值,作為核實簽名。接收者使用發送者的公開密鑰對簽名進行解密運算,如其結果為明文,則簽名有效,證明對方的身份是真實的。數字簽名不同於手寫簽字,數字簽名隨文本的變化而變化,手寫簽字反映某個人個性特徵,是不變的;數字簽名與文本信息是不可分割的,而手寫簽字是附加在文本之後的,與文本信息是分離的。
『拾』 傳統的加密方法有哪些
本文只是概述幾種簡單的傳統加密演算法,沒有DES,沒有RSA,沒有想像中的高端大氣上檔次的東東。。。但是都是很傳統很經典的一些演算法
首先,提到加密,比如加密一段文字,讓其不可讀,一般人首先會想到的是將其中的各個字元用其他一些特定的字元代替,比如,講所有的A用C來表示,所有的C用E表示等等…其中早的代替演算法就是由Julius Caesar發明的Caesar,它是用字母表中每個字母的之後的第三個字母來代替其本身的(C=E(3,p)=(p+3) mod 26),但是,這種加密方式,很容易可以用窮舉演算法來破解,畢竟只有25種可能的情況..
為了改進上訴演算法,增加其破解的難度,我們不用簡單的有序的替代方式,我們讓替代無序化,用其中字母表的一個置換(置換:有限元素的集合S的置換就是S的所有元素的有序排列,且每個元素就出現一次,如S={a,b}其置換就只有兩種:ab,ba),這樣的話,就有26!種方式,大大的增加了破解的難度,但是這個世界聰明人太多,雖然26!很多,但是語言本身有一定的特性,每個字母在語言中出現的相對頻率可以統計出來的,這樣子,只要密文有了一定數量,就可以從統計學的角度,得到准確的字母匹配了。
上面的演算法我們稱之為單表代替,其實單表代替密碼之所以較容易被攻破,因為它帶有原始字母使用頻率的一些統計學特徵。有兩種主要的方法可以減少代替密碼里明文結構在密文中的殘留度,一種是對明文中的多個字母一起加密,另一種是採用多表代替密碼。
先說多字母代替吧,最著名的就是playfair密碼,它把明文中的雙字母音節作為一個單元並將其轉換成密文的雙字母音節,它是一個基於由密鑰詞構成的5*5的字母矩陣中的,一個例子,如密鑰為monarchy,將其從左往右從上往下填入後,將剩餘的字母依次填入剩下的空格,其中I/J填入同一個空格:
對明文加密規則如下:
1 若p1 p2在同一行,對應密文c1 c2分別是緊靠p1 p2 右端的字母。其中第一列被看做是最後一列的右方。
2 若p1 p2在同一列,對應密文c1 c2分別是緊靠p1 p2 下方的字母。其中第一行被看做是最後一行的下方。
3 若p1 p2不在同一行,不在同一列,則c1 c2是由p1 p2確定的矩形的其他兩角的字母,並且c1和p1, c2和p2同行。
4 若p1 p2相同,則插入一個事先約定的字母,比如Q 。
5 若明文字母數為奇數時,則在明文的末端添加某個事先約定的字母作為填充。
雖然相對簡單加密,安全性有所提高,但是還是保留了明文語言的大部分結構特徵,依舊可以破解出來,另一個有意思的多表代替密碼是Hill密碼,由數學家Lester Hill提出來的,其實就是利用了線性代數中的可逆矩陣,一個矩陣乘以它的逆矩陣得到單位矩陣,那麼假設我們對密文每m個字母進行加密,那麼將這m個字母在字母表中的序號寫成矩陣形式設為P(如abc,[1,2,3]),密鑰就是一個m階的矩陣K,則C=P*K mod26,,解密的時候只要將密文乘上K的逆矩陣模26就可以了。該方法大大的增加了安全性。