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rsa是對稱加密演算法么

發布時間:2023-02-09 13:40:36

⑴ rsa加密演算法是對稱加密演算法嗎

不是,他是非對稱加密,用不同的密鑰進行加/解密一般就是非對稱的。

⑵ RSA演算法詳解

總括: 本文詳細講述了RSA演算法詳解,包括內部使用數學原理以及產生的過程。

相濡以沫。到底需要愛淡如水。

之前寫過一篇文章 SSL協議之數據加密過程 ,裡面詳細講述了數據加密的過程以及需要的演算法。SSL協議很巧妙的利用對稱加密和非對稱加密兩種演算法來對數據進行加密。這篇文章主要是針對一種最常見的非對稱加密演算法——RSA演算法進行講解。其實也就是對私鑰和公鑰產生的一種方式進行描述。首先先來了解下這個演算法的歷史:

RSA是1977年由 羅納德·李維斯特 (Ron Rivest)、 阿迪·薩莫爾 (Adi Shamir)和 倫納德·阿德曼 (Leonard Adleman)一起提出的。當時他們三人都在 麻省理工學院 工作。RSA就是他們三人姓氏開頭字母拼在一起組成的。

但實際上,在1973年,在英國政府通訊總部工作的數學家 克利福德·柯克斯 (Clifford Cocks)在一個內部文件中提出了一個相同的演算法,但他的發現被列入機密,一直到1997年才被發表。

所以誰是RSA演算法的發明人呢?不好說,就好像貝爾並不是第一個發明電話的人但大家都記住的是貝爾一樣,這個地方我們作為旁觀者倒不用較真,重要的是這個演算法的內容:

RSA演算法用到的數學知識特別多,所以在中間介紹這個演算法生成私鑰和公鑰的過程中會穿插一些數學知識。生成步驟如下:

隨意選擇兩個大的質數p和q,p不等於q,計算N=p*q;

什麼是質數?我想可能會有一部分人已經忘記了,定義如下:

比如2,3,5,7這些都是質數,9就不是了,因為3*3=9了

r = φ(N) = φ(p)φ(q) = (p-1)(q-1) 。

這里的數學概念就是什麼是歐拉函數了,什麼是歐拉函數呢?

歐拉函數 的定義:

互質 的定義:

例如: φ(8) = 4 ,因為 1,3,5,7 均和 8 互質。

推導歐拉函數:

(1)如果 n = 1 , φ(1) = 1 ;(小於等於1的正整數中唯一和1互質的數就是1本身);

(2)如果 n 為質數, φ(n) = n - 1 ;因為質數和每一個比它小的數字都互質。比如5,比它小的正整數1,2,3,4都和他互質;

(3) 如果 n 是 a 的 k 次冪,則 φ(n) = φ(a^k) = a^k - a^(k-1) = (a-1)a^(k-1) ;

(4) 若 m , n 互質,則 φ(mn) = φ(m)φ(n)

證明: 設 A , B , C 是跟 m , n , mn 互質的數的集,據 中國剩餘定理 (經常看數學典故的童鞋應該了解,剩餘定理又叫韓信點兵,也叫孫子定理), A * B 和 C 可建立雙射一一對應)的關系。(或者也可以從初等代數角度給出 歐拉函數積性的簡單證明 ) 因此的φ(n)值使用 算術基本定理 便知。(來自維基網路)

選擇一個小於r並與r互質的整數e,求得e關於r的模反元素,命名為 d ( ed = 1(mod r) 模反元素存在,當且僅當e與r互質), e 我們通常取65537。

模反元素:

比如 3 和 5 互質, 3 關於 5 的模反元素就可能是2,因為 3*2-1=5 可以被5整除。所以很明顯模反元素不止一個,2加減5的整數倍都是3關於5的模反元素 {...-3, 2,7,12…} 放在公式里就是 3*2 = 1 (mod 5)

上面所提到的歐拉函數用處實際上在於歐拉定理:

歐拉定理:

歐拉定理就可以用來證明模反元素必然存在。

由模反元素的定義和歐拉定理我們知道, a 的 φ(n) 次方減去1,可以被n整除。比如,3和5互質,而 5 的歐拉函數 φ(5) 等於4,所以 3 的 4 次方 (81) 減去1,可以被 5 整除( 80/5=16 )。

小費馬定理:

此時我們的 (N , e) 是公鑰, (N, d) 為私鑰,愛麗絲會把公鑰 (N, e) 傳給鮑勃,然後將 (N, d) 自己藏起來。一對公鑰和私鑰就產生了,然後具體的使用方法呢?請看: SSL協議之數據加密過程詳解

我們知道像RSA這種非對稱加密演算法很安全,那麼到底為啥子安全呢?
我們來看看上面這幾個過程產生的幾個數字:

N 和 e 我們都會公開使用,最為重要的就是私鑰中的 d , d 一旦泄露,加密也就失去了意義。那麼得到d的過程是如何的呢?如下:

所以得出了在上篇博客說到的結論,非對稱加密的原理:

將a和b相乘得出乘積c很容易,但要是想要通過乘積c推導出a和b極難。即對一個大數進行因式分解極難

目前公開破譯的位數是768位,實際使用一般是1024位或是2048位,所以理論上特別的安全。

RSA演算法的核心就是歐拉定理,根據它我們才能得到私鑰,從而保證整個通信的安全。

⑶ 加密基礎知識二 非對稱加密RSA演算法和對稱加密

上述過程中,出現了公鑰(3233,17)和私鑰(3233,2753),這兩組數字是怎麼找出來的呢?參考 RSA演算法原理(二)
首字母縮寫說明:E是加密(Encryption)D是解密(Decryption)N是數字(Number)。

1.隨機選擇兩個不相等的質數p和q。
alice選擇了61和53。(實際應用中,這兩個質數越大,就越難破解。)

2.計算p和q的乘積n。
n = 61×53 = 3233
n的長度就是密鑰長度。3233寫成二進制是110010100001,一共有12位,所以這個密鑰就是12位。實際應用中,RSA密鑰一般是1024位,重要場合則為2048位。

3.計算n的歐拉函數φ(n)。稱作L
根據公式φ(n) = (p-1)(q-1)
alice算出φ(3233)等於60×52,即3120。

4.隨機選擇一個整數e,也就是公鑰當中用來加密的那個數字
條件是1< e < φ(n),且e與φ(n) 互質。
alice就在1到3120之間,隨機選擇了17。(實際應用中,常常選擇65537。)

5.計算e對於φ(n)的模反元素d。也就是密鑰當中用來解密的那個數字
所謂"模反元素"就是指有一個整數d,可以使得ed被φ(n)除的余數為1。ed ≡ 1 (mod φ(n))
alice找到了2753,即17*2753 mode 3120 = 1

6.將n和e封裝成公鑰,n和d封裝成私鑰。
在alice的例子中,n=3233,e=17,d=2753,所以公鑰就是 (3233,17),私鑰就是(3233, 2753)。

上述故事中,blob為了偷偷地傳輸移動位數6,使用了公鑰做加密,即6^17 mode 3233 = 824。alice收到824之後,進行解密,即824^2753 mod 3233 = 6。也就是說,alice成功收到了blob使用的移動位數。

再來復習一下整個流程:
p=17,q=19
n = 17 19 = 323
L = 16 18 = 144
E = 5(E需要滿足以下兩個條件:1<E<144,E和144互質)
D = 29(D要滿足兩個條件,1<D<144,D mode 144 = 1)
假設某個需要傳遞123,則加密後:123^5 mode 323 = 225
接收者收到225後,進行解密,225^ 29 mode 323 = 123

回顧上面的密鑰生成步驟,一共出現六個數字:
p
q
n
L即φ(n)
e
d
這六個數字之中,公鑰用到了兩個(n和e),其餘四個數字都是不公開的。其中最關鍵的是d,因為n和d組成了私鑰,一旦d泄漏,就等於私鑰泄漏。那麼,有無可能在已知n和e的情況下,推導出d?
(1)ed≡1 (mod φ(n))。只有知道e和φ(n),才能算出d。
(2)φ(n)=(p-1)(q-1)。只有知道p和q,才能算出φ(n)。
(3)n=pq。只有將n因數分解,才能算出p和q。
結論:如果n可以被因數分解,d就可以算出,也就意味著私鑰被破解。
可是,大整數的因數分解,是一件非常困難的事情。目前,除了暴力破解,還沒有發現別的有效方法。維基網路這樣寫道:"對極大整數做因數分解的難度決定了RSA演算法的可靠性。換言之,對一極大整數做因數分解愈困難,RSA演算法愈可靠。假如有人找到一種快速因數分解的演算法,那麼RSA的可靠性就會極度下降。但找到這樣的演算法的可能性是非常小的。今天只有短的RSA密鑰才可能被暴力破解。到2008年為止,世界上還沒有任何可靠的攻擊RSA演算法的方式。只要密鑰長度足夠長,用RSA加密的信息實際上是不能被解破的。"

然而,雖然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。即RSA的重大缺陷是無法從理論上把握它的保密性能如何。此外,RSA的缺點還有:
A)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。
B)分組長度太大,為保證安全性,n 至少也要 600bits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。因此, 使用RSA只能加密少量數據,大量的數據加密還要靠對稱密碼演算法

加密和解密是自古就有技術了。經常看到偵探電影的橋段,勇敢又機智的主角,拿著一長串毫無意義的數字苦惱,忽然靈光一閃,翻出一本厚書,將第一個數字對應頁碼數,第二個數字對應行數,第三個數字對應那一行的某個詞。數字變成了一串非常有意義的話:
Eat the beancurd with the peanut. Taste like the ham.

這種加密方法是將原來的某種信息按照某個規律打亂。某種打亂的方式就叫做密鑰(cipher code)。發出信息的人根據密鑰來給信息加密,而接收信息的人利用相同的密鑰,來給信息解密。 就好像一個帶鎖的盒子。發送信息的人將信息放到盒子里,用鑰匙鎖上。而接受信息的人則用相同的鑰匙打開。加密和解密用的是同一個密鑰,這種加密稱為對稱加密(symmetric encryption)。

如果一對一的話,那麼兩人需要交換一個密鑰。一對多的話,比如總部和多個特工的通信,依然可以使用同一套密鑰。 但這種情況下,對手偷到一個密鑰的話,就知道所有交流的信息了。 二戰中盟軍的情報戰成果,很多都來自於破獲這種對稱加密的密鑰。

為了更安全,總部需要給每個特工都設計一個不同的密鑰。如果是FBI這樣龐大的機構,恐怕很難維護這么多的密鑰。在現代社會,每個人的信用卡信息都需要加密。一一設計密鑰的話,銀行怕是要跪了。

對稱加密的薄弱之處在於給了太多人的鑰匙。如果只給特工鎖,而總部保有鑰匙,那就容易了。特工將信息用鎖鎖到盒子里,誰也打不開,除非到總部用唯一的一把鑰匙打開。只是這樣的話,特工每次出門都要帶上許多鎖,太容易被識破身份了。總部老大想了想,乾脆就把造鎖的技術公開了。特工,或者任何其它人,可以就地取材,按照圖紙造鎖,但無法根據圖紙造出鑰匙。鑰匙只有總部的那一把。

上面的關鍵是鎖和鑰匙工藝不同。知道了鎖,並不能知道鑰匙。這樣,銀行可以將「造鎖」的方法公布給所有用戶。 每個用戶可以用鎖來加密自己的信用卡信息。即使被別人竊聽到,也不用擔心:只有銀行才有鑰匙呢!這樣一種加密演算法叫做非對稱加密(asymmetric encryption)。非對稱加密的經典演算法是RSA演算法。它來自於數論與計算機計數的奇妙結合。

1976年,兩位美國計算機學家Whitfield Diffie 和 Martin Hellman,提出了一種嶄新構思,可以在不直接傳遞密鑰的情況下,完成解密。這被稱為"Diffie-Hellman密鑰交換演算法"。這個演算法啟發了其他科學家。人們認識到,加密和解密可以使用不同的規則,只要這兩種規則之間存在某種對應關系即可,這樣就避免了直接傳遞密鑰。這種新的加密模式被稱為"非對稱加密演算法"。

1977年,三位數學家Rivest、Shamir 和 Adleman 設計了一種演算法,可以實現非對稱加密。這種演算法用他們三個人的名字命名,叫做RSA演算法。從那時直到現在,RSA演算法一直是最廣為使用的"非對稱加密演算法"。毫不誇張地說,只要有計算機網路的地方,就有RSA演算法。

1.能「撞」上的保險箱(非對稱/公鑰加密體制,Asymmetric / Public Key Encryption)

數據加密解密和門鎖很像。最開始的時候,人們只想到了那種只能用鑰匙「鎖」數據的鎖。如果在自己的電腦上自己加密數據,當然可以用最開始這種門鎖的形式啦,方便快捷,簡單易用有木有。

但是我們現在是通信時代啊,雙方都想做安全的通信怎麼辦呢?如果也用這種方法,通信就好像互相發送密碼保險箱一樣…而且雙方必須都有鑰匙才能進行加密和解密。也就是說,兩個人都拿著保險箱的鑰匙,你把數據放進去,用鑰匙鎖上發給我。我用同樣的鑰匙把保險箱打開,再把我的數據鎖進保險箱,發送給你。

這樣看起來好像沒什麼問題。但是,這裡面 最大的問題是:我們兩個怎麼弄到同一個保險箱的同一個鑰匙呢? 好像僅有的辦法就是我們兩個一起去買個保險箱,然後一人拿一把鑰匙,以後就用這個保險箱了。可是,現代通信社會,絕大多數情況下別說一起去買保險箱了,連見個面都難,這怎麼辦啊?

於是,人們想到了「撞門」的方法。我這有個可以「撞上」的保險箱,你那裡自己也買一個這樣的保險箱。通信最開始,我把保險箱打開,就這么開著把保險箱發給你。你把數據放進去以後,把保險箱「撞」上發給我。撞上以後,除了我以外,誰都打不開保險箱了。這就是RSA了,公開的保險箱就是公鑰,但是我有私鑰,我才能打開。

2.數字簽名
這種鎖看起來好像很不錯,但是鎖在運輸的過程中有這么一個嚴重的問題:你怎麼確定你收到的開著的保險箱就是我發來的呢?對於一個聰明人,他完全可以這么干:
(a)裝作運輸工人。我現在把我開著的保險箱運給對方。運輸工人自己也弄這么一個保險箱,運輸的時候把保險箱換成他做的。
(b)對方收到保險箱後,沒法知道這個保險箱是我最初發過去的,還是運輸工人替換的。對方把數據放進去,把保險箱撞上。
(c)運輸工人往回運的時候,用自己的鑰匙打開自己的保險箱,把數據拿走。然後復印也好,偽造也好,弄出一份數據,把這份數據放進我的保險箱,撞上,然後發給我。
從我的角度,從對方的角度,都會覺得這數據傳輸過程沒問題。但是,運輸工人成功拿到了數據,整個過程還是不安全的,大概的過程是這樣:

這怎麼辦啊?這個問題的本質原因是,人們沒辦法獲知,保險箱到底是「我」做的,還是運輸工人做的。那乾脆,我們都別做保險箱了,讓權威機構做保險箱,然後在每個保險箱上用特殊的工具刻上一個編號。對方收到保險箱的時候,在權威機構的「公告欄」上查一下編號,要是和保險箱上的編號一樣,我就知道這個保險箱是「我」的,就安心把數據放進去。大概過程是這樣的:

如何做出刻上編號,而且編號沒法修改的保險箱呢?這涉及到了公鑰體制中的另一個問題:數字簽名。
要知道,刻字這種事情吧,誰都能幹,所以想做出只能自己刻字,還沒法讓別人修改的保險箱確實有點難度。那麼怎麼辦呢?這其實困擾了人們很長的時間。直到有一天,人們發現:我們不一定非要在保險箱上刻規規矩矩的字,我們乾脆在保險箱上刻手寫名字好了。而且,刻字有點麻煩,乾脆我們在上面弄張紙,讓人直接在上面寫,簡單不費事。具體做法是,我們在保險箱上嵌進去一張紙,然後每個出產的保險箱都讓權威機構的CEO簽上自己的名字。然後,CEO把自己的簽名公開在權威機構的「公告欄」上面。比如這個CEO就叫「學酥」,那麼整個流程差不多是這個樣子:

這個方法的本質原理是,每個人都能夠通過筆跡看出保險箱上的字是不是學酥CEO簽的。但是呢,這個字體是學酥CEO唯一的字體。別人很難模仿。如果模仿我們就能自己分辨出來了。要是實在分辨不出來呢,我們就請一個筆跡專家來分辨。這不是很好嘛。這個在密碼學上就是數字簽名。

上面這個簽字的方法雖然好,但是還有一個比較蛋疼的問題。因為簽字的樣子是公開的,一個聰明人可以把公開的簽字影印一份,自己造個保險箱,然後把這個影印的字也嵌進去。這樣一來,這個聰明人也可以造一個相同簽字的保險箱了。解決這個問題一個非常簡單的方法就是在看保險箱上的簽名時,不光看字體本身,還要看字體是不是和公開的字體完全一樣。要是完全一樣,就可以考慮這個簽名可能是影印出來的。甚至,還要考察字體是不是和其他保險櫃上的字體一模一樣。因為聰明人為了欺騙大家,可能不影印公開的簽名,而影印其他保險箱上的簽名。這種解決方法雖然簡單,但是驗證簽名的時候麻煩了一些。麻煩的地方在於我不僅需要對比保險箱上的簽名是否與公開的筆跡一樣,還需要對比得到的簽名是否與公開的筆跡完全一樣,乃至是否和所有發布的保險箱上的簽名完全一樣。有沒有什麼更好的方法呢?

當然有,人們想到了一個比較好的方法。那就是,學酥CEO簽字的時候吧,不光把名字簽上,還得帶上簽字得日期,或者帶上這個保險箱的編號。這樣一來,每一個保險箱上的簽字就唯一了,這個簽字是學酥CEO的簽名+學酥CEO寫上的時間或者編號。這樣一來,就算有人偽造,也只能偽造用過的保險箱。這個問題就徹底解決了。這個過程大概是這么個樣子:

3 造價問題(密鑰封裝機制,Key Encapsulation Mechanism)
解決了上面的各種問題,我們要考慮考慮成本了… 這種能「撞」門的保險箱雖然好,但是這種鎖造價一般來說要比普通的鎖要高,而且鎖生產時間也會變長。在密碼學中,對於同樣「結實」的鎖,能「撞」門的鎖的造價一般來說是普通鎖的上千倍。同時,能「撞」門的鎖一般來說只能安裝在小的保險櫃裡面。畢竟,這么復雜的鎖,裝起來很費事啊!而普通鎖安裝在多大的保險櫃上面都可以呢。如果兩個人想傳輸大量數據的話,用一個大的保險櫃比用一堆小的保險櫃慢慢傳要好的多呀。怎麼解決這個問題呢?人們又想出了一個非常棒的方法:我們把兩種鎖結合起來。能「撞」上的保險櫃裡面放一個普通鎖的鑰匙。然後造一個用普通的保險櫃來鎖大量的數據。這樣一來,我們相當於用能「撞」上的保險櫃發一個鑰匙過去。對方收到兩個保險櫃後,先用自己的鑰匙把小保險櫃打開,取出鑰匙。然後在用這個鑰匙開大的保險櫃。這樣做更棒的一個地方在於,既然對方得到了一個鑰匙,後續再通信的時候,我們就不再需要能「撞」上的保險櫃了啊,在以後一定時間內就用普通保險櫃就好了,方便快捷嘛。

以下參考 數字簽名、數字證書、SSL、https是什麼關系?
4.數字簽名(Digital Signature)
數據在瀏覽器和伺服器之間傳輸時,有可能在傳輸過程中被冒充的盜賊把內容替換了,那麼如何保證數據是真實伺服器發送的而不被調包呢,同時如何保證傳輸的數據沒有被人篡改呢,要解決這兩個問題就必須用到數字簽名,數字簽名就如同日常生活的中的簽名一樣,一旦在合同書上落下了你的大名,從法律意義上就確定是你本人簽的字兒,這是任何人都沒法仿造的,因為這是你專有的手跡,任何人是造不出來的。那麼在計算機中的數字簽名怎麼回事呢?數字簽名就是用於驗證傳輸的內容是不是真實伺服器發送的數據,發送的數據有沒有被篡改過,它就干這兩件事,是非對稱加密的一種應用場景。不過他是反過來用私鑰來加密,通過與之配對的公鑰來解密。
第一步:服務端把報文經過Hash處理後生成摘要信息Digest,摘要信息使用私鑰private-key加密之後就生成簽名,伺服器把簽名連同報文一起發送給客戶端。
第二步:客戶端接收到數據後,把簽名提取出來用public-key解密,如果能正常的解密出來Digest2,那麼就能確認是對方發的。
第三步:客戶端把報文Text提取出來做同樣的Hash處理,得到的摘要信息Digest1,再與之前解密出來的Digist2對比,如果兩者相等,就表示內容沒有被篡改,否則內容就是被人改過了。因為只要文本內容哪怕有任何一點點改動都會Hash出一個完全不一樣的摘要信息出來。

5.數字證書(Certificate Authority)
數字證書簡稱CA,它由權威機構給某網站頒發的一種認可憑證,這個憑證是被大家(瀏覽器)所認可的,為什麼需要用數字證書呢,難道有了數字簽名還不夠安全嗎?有這樣一種情況,就是瀏覽器無法確定所有的真實伺服器是不是真的是真實的,舉一個簡單的例子:A廠家給你們家安裝鎖,同時把鑰匙也交給你,只要鑰匙能打開鎖,你就可以確定鑰匙和鎖是配對的,如果有人把鑰匙換了或者把鎖換了,你是打不開門的,你就知道肯定被竊取了,但是如果有人把鎖和鑰匙替換成另一套表面看起來差不多的,但質量差很多的,雖然鑰匙和鎖配套,但是你卻不能確定這是否真的是A廠家給你的,那麼這時候,你可以找質檢部門來檢驗一下,這套鎖是不是真的來自於A廠家,質檢部門是權威機構,他說的話是可以被公眾認可的(呵呵)。
同樣的, 因為如果有人(張三)用自己的公鑰把真實伺服器發送給瀏覽器的公鑰替換了,於是張三用自己的私鑰執行相同的步驟對文本Hash、數字簽名,最後得到的結果都沒什麼問題,但事實上瀏覽器看到的東西卻不是真實伺服器給的,而是被張三從里到外(公鑰到私鑰)換了一通。那麼如何保證你現在使用的公鑰就是真實伺服器發給你的呢?我們就用數字證書來解決這個問題。數字證書一般由數字證書認證機構(Certificate Authority)頒發,證書裡麵包含了真實伺服器的公鑰和網站的一些其他信息,數字證書機構用自己的私鑰加密後發給瀏覽器,瀏覽器使用數字證書機構的公鑰解密後得到真實伺服器的公鑰。這個過程是建立在被大家所認可的證書機構之上得到的公鑰,所以這是一種安全的方式。

常見的對稱加密演算法有DES、3DES、AES、RC5、RC6。非對稱加密演算法應用非常廣泛,如SSH,
HTTPS, TLS,電子證書,電子簽名,電子身份證等等。
參考 DES/3DES/AES區別

⑷ 不屬於rsa演算法的攻擊方法是

不屬於rsa演算法的攻擊方法是
公鑰密碼包含兩個密鑰,加密密鑰和解密密鑰,其加密密鑰是可以公開的,解密密鑰是不能公開的。公鑰密碼自1976年提出這個思想後就不斷發展,其一般是基於數學上的一些困難問題所建造的,如rsa基於大整數分解的困難問題建立的,橢圓曲線是基於橢圓曲線上的離散對數困難問題建立的,elgamal上的DH密鑰交換是基於有限域的離散對數困難問題建立的,格密碼是基於格中困難問題的難解程度建立的等等。但是隨著科技的發展,在一定條件下,有些困難問題變得不在困難,如rsa密碼體系參數的選取,選取的bit長度隨著計算機的發展變得越來越長,這提高了存儲空間和計算時間,所以研究新型的公鑰體系變得越來越火熱。下面將會介紹RSA的基本原理和由於參數選取不當造成的攻擊手段。
一、RSA演算法
RSA屬於非對稱加密演算法,因為RSA使用了兩個不同的密鑰分別用於加密和解密,這兩個密鑰稱之為公私鑰對,其中公鑰用於加密,且公鑰是公開的,而私鑰用於解密,私鑰是私有的。
RSA的計算過程如下:
找到兩個大素數p和q,計算出n = pq;
計算出φ(n) = (p-1)*(q-1),選擇一個e,滿足1 < e <φ(n),且gcd(φ(n), e) = 1;
計算出d,使得d滿足ed % φ(n) = 1;
此時,已經生成了公私鑰對,其中(e, n)為公鑰,(d, n)為私鑰。
對於明文M,

⑸ 對稱加密演算法和非對稱加密演算法

常見的對稱加密演算法包括瑞士的國際數據加密演算法(International Data Encryption
Algorithm,IDEA)和美國的數據加密標准(Date Encryption Standard,DES)。
DES是一種迭代的分組密碼,明文和密文都是64位,使用一個56位的密鑰以及附加的8位奇偶校驗位。攻擊DES的主要技術是窮舉法,由於DES的密鑰長度較短,為了提高安全性,就出現了使用112位密鑰對數據進行三次加密的演算法(3DES),即用兩個56位的密鑰K1和K2,發送方用K1加密,K2解密,再使用K1加密;接收方則使用K1解密,K2加密,再使用K1解密,其效果相當於將密鑰長度加倍。
IDEA是在DES的基礎上發展起來的,類似於3DES。IDEA的明文和密文都是64位,密鑰長度為128位。

非對稱加密演算法也稱為公鑰加密演算法,是指加密密鑰和解密密鑰完全不同,其中一個為公鑰,另一個為私鑰,並且不可能從任何一個推導出另一個。它的優點在於可以適應開放性的使用環境,可以實現數字簽名與驗證。
最常見的非對稱加密演算法是RSA,該演算法的名字以發明者的名字命名:Ron Rivest,AdiShamir 和Leonard Adleman。RSA演算法的密鑰長度為512位。RSA演算法的保密性取決於數學上將一個大數分解為兩個素數的問題的難度,根據已有的數學方法,其計算量極大,破解很難。但是加密/解密時要進行大指數模運算,因此加密/解密速度很慢,主要用在數字簽名中。
用公鑰進行加密,用私鑰進行解密

⑹ RSA和AES區別

先了解下AES和RSA的區別,前者屬於 對稱加密 ,後者屬於 非對稱加密 。

1、對稱加密

對稱加密就是加密和解密使用同一個密鑰。

用數學公示表示就是:

▲加密:Ek(P) = C

▲解密:Dk(C) = P

這里E表示加密演算法,D表示解密演算法,P表示明文,C表示密文。

是不是看起來有點不太容易理解?看下圖:

看過間諜局的知友們一定知道電台和密碼本的功能。潛伏裡面孫紅雷通過電台收聽到一堆數字,然後拿出密碼本比對,找到數字對應的漢字,就明白上級傳達的指令。而軍統的監聽台沒有密碼本,只看到一堆沒有意義的數字,這就是對稱演算法的原理。

AES就屬於對稱加密 ,常見的對稱加密方法還有DES、3DES、Blowfish、RC2以及國密的SM4。

2、非對稱加密

對稱加密快而且方便,但是有個缺點——密鑰容易被偷或被破解。非對稱加密就可以很好的避免這個問題。

非對稱演算法 把密鑰分成兩個 ,一個自己持有叫 私鑰 ,另一個發給對方,還可以公開,叫 公鑰 ,用公鑰加密的數據只能用私鑰解開。

▲加密: E公鑰(P) = C

▲解密::D私鑰(C) = P

這下就不用擔心密鑰被對方竊取或被破解了,私鑰由自己保管。

非對稱加密演算法核心原理其實就是設計一個數學難題,使得用公鑰和明文推導密文很容易,但根據公鑰、明文和密文推導私鑰極其難。

RSA 就屬於非對稱加密,非對稱加密還有Elgamal、背包演算法、Rabin、D-H、ECC(橢圓曲線加密演算法)以及國家商用密碼SM2演算法。

3、AES和RSA

AES和RSA都很安全,至少在目前的計算機體系結構下,沒有任何有效的攻擊方式。量子計算機時代,RSA有一定的破綻,因為利用shro's algorithm,量子計算機窮舉計算質因子速度可以提高N個數量級,能夠在有限的時間內破解RSA密鑰。AES256至少目前並沒有什麼明顯的漏洞。

AES作為對稱加密技術,加密速度很快。 現在高端一點的CPU都帶有AES-NI指令,可以極快的完成加密和解密。

舉例來說,堅果雲存儲系統採用了intel 的AES-NI加速,在採用AES加密和解密的時候,

單核的性能可以超過 1GB Byte/秒,非常非常快,很適合對大量數據進行加解密。 

但是AES作為對稱加密技術,如何安全的分發密鑰是一個難題。通過任何方式傳遞密鑰都有泄密的風險。當然,目前我國高大上的量子通信技術或許能很好的解決這個問題。

RSA作為非對稱加密技術的代表, 加解密的速度其實相當慢,只能對小塊的數據進行加解密。但是其非對稱的特點,滿足公鑰可以隨處分發,只有公鑰能解密私鑰加密的數據,只有私鑰能解密公鑰加密的數據。所以很適合用來進行密鑰分發和身份驗證,這兩個應用場景剛好相反。

1)用於對稱秘鑰分發的場景,其他人用公鑰加密對稱的秘鑰,那麼只有授權人才持有私鑰,因此才能解密獲得對應的秘鑰,解決了AES密鑰分發的難題;

2)對於身份驗證的場景,授權人用私鑰加密一段指令,其他人用公鑰解密對應的數據,驗證對應的指令與之前約定的某些特徵一致(例如,這段話必須使用四川口音,像是堅果雲CEO 

的標准四川口音==),如果一致,那麼可以確認這個指令就是授權人發出的。

相關趣聞軼事:

RSA除了是一個偉大的發明,被免費開放給所有互聯網用戶使用。它的發明者還以此成立了一家名為 RSA Security 的網路安全公司,這家公司最後被EMC高價收購。這是德藝雙馨的偉大證明, 是「又紅又專」的典範。

RSA的演算法是以三個發明者的名字命名的,三位都是成功的數學家,科學家和企業家,其中的排名第一Ron Rivest,有非常多的傑出貢獻。

RSA是整個互聯網數據安全的基礎,與光纖處於同樣基礎和重要的方式。 大部分的加密和解密的應用都是同時應用RSA和AES。

總結

破解加密的難度除了跟 加密方法 有關,還跟 密鑰長度 以及 加密模式 有很大的關系,就拿AES來說,有AES128和AES256( 代表密鑰長度 ),顯然AES256的安全性能比AES128更高,而AES又要四種模式:ECB、CBC、CFB、OFB( 代表加密模式 )。

RSA1024是屬於非對稱加密,是基於大整數因式分解難度,也就是兩個質數相乘很容易,但是找一個大數的質因子非常困難。量子計算機時代,RSA有一定的風險,具體可以參考: 超鏈接

AES256目前沒有明顯的漏洞,唯一的問題就是如何安全的分發密鑰。

現在大部分的加密解密都是同時應用RSA和AES,發揮各自的優勢,使用RSA進行密鑰分發、協商,使用AES進行業務數據的加解密。

⑺ 在數據加密類型中RSA採用的是對稱密鑰體制嗎

不是,這是典型的非對稱加解密演算法,是三個人的名字字頭。
實際應用的時候,是交換了信息,生成一個密鑰,然後就是對稱加解密了,幾分鍾一換,對稱的演算法速度快

⑻ RSA是什麼意思

RSA演算法是一種非對稱密碼演算法,所謂非對稱,就是指該演算法需要一對密鑰,使用其中一個加密,則需要用另一個才能解密。
RSA的演算法涉及三個參數,n、e1、e2。
其中,n是兩個大質數p、q的積,n的二進製表示時所佔用的位數,就是所謂的密鑰長度。
e1和e2是一對相關的值,e1可以任意取,但要求e1與(p-1)*(q-1)互質;再選擇e2,要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。
(n及e1),(n及e2)就是密鑰對。

RSA加解密的演算法完全相同,設A為明文,B為密文,則:A=B^e1 mod n;B=A^e2 mod n;
e1和e2可以互換使用,即:
A=B^e2 mod n;B=A^e1 mod n;

補充回答:
對明文進行加密,有兩種情況需要這樣作:
1、您向朋友傳送加密數據,您希望只有您的朋友可以解密,這樣的話,您需要首先獲取您朋友的密鑰對中公開的那一個密鑰,e及n。然後用這個密鑰進行加密,這樣密文只有您的朋友可以解密,因為對應的私鑰只有您朋友擁有。
2、您向朋友傳送一段數據附加您的數字簽名,您需要對您的數據進行MD5之類的運算以取得數據的"指紋",再對"指紋"進行加密,加密將使用您自己的密鑰對中的不公開的私鑰。您的朋友收到數據後,用同樣的運算獲得數據指紋,再用您的公鑰對加密指紋進行解密,比較解密結果與他自己計算出來的指紋是否一致,即可確定數據是否的確是您發送的、以及在傳輸過程中是否被篡改。

密鑰的獲得,通常由某個機構頒發(如CA中心),當然也可以由您自己創建密鑰,但這樣作,您的密鑰並不具有權威性。

計算方面,按公式計算就行了,如果您的加密強度為1024位,則結果會在有效數據前面補0以補齊不足的位數。補入的0並不影響解密運算。

⑼ rsa和rsa的區別

首先來說,RSA是一種非對稱加密演算法,它是由三位數學家(Rivest、Shamir、Adleman)設計出來的。非對稱加密是相對於對稱加密而言的。對稱加密演算法是指加密解密使用的是同一個秘鑰,而非對稱加密是由兩個密鑰(公鑰、私鑰)來進行加密解密的,由此可見非對稱加密安全性更高。 公鑰顧名思義就是公開的密鑰會發放給多個持有人,而私鑰是私有密碼往往只有一個持有人。 公私鑰特性 公鑰與私鑰是成對出現的; 私鑰文件中包含了公鑰數據,所以可以基於私鑰導出公鑰; 密鑰越長,越難破解,所以2048位密鑰比1024位密鑰要更安全; 公鑰和私鑰都是密鑰,被公開的那個就是公鑰,沒有被公開的那個就是私鑰。 公鑰和私鑰都可用於加密和解密 公鑰和私鑰都可以用於加解密操作,用公鑰加密的數據只能由對應的私鑰解密,反之亦然。雖說兩者都可用於加密,但是不同場景使用不同的密鑰來加密,規則如下: 1、私鑰用於簽名、公鑰用於驗簽 簽名和加密作用不同,簽名並不是為了保密,而是為了保證這個簽名是由特定的某個人簽名的,而不是被其它人偽造的簽名,所以私鑰的私有性就適合用在簽名用途上。 私鑰簽名後,只能由對應的公鑰解密,公鑰又是公開的(很多人可持有),所以這些人拿著公鑰來解密,解密成功後就能判斷出是持有私鑰的人做的簽名,驗證了身份合法性。 2、公鑰用於加密、私鑰用於解密,這才能起到加密作用 因為公鑰是公開的,很多人可以持有公鑰。若用私鑰加密,那所有持有公鑰的人都可以進行解密,這是不安全的! 若用公鑰加密,那隻能由私鑰解密,而私鑰是私有不公開的,只能由特定的私鑰持有人解密,保證的數據的安全性。 RSA演算法可以總結為四句話:公鑰加密、私鑰解密、私鑰簽名、公鑰驗簽。加密是防止信息泄露,而簽名是為了防止信息被篡改。

⑽ Rsa是什麼意思

RSA加密演算法是一種非對稱加密演算法。在公開密鑰加密和電子商業中RSA被廣泛使用。RSA是1977年由羅納德·李維斯特(RonRivest)、阿迪·薩莫爾(AdiShamir)和倫納德·阿德曼(LeonardAdleman)一起提出的。當時他們三人都在麻省理工學院工作。RSA就是他們三人姓氏開頭字母拼在一起組成的。

1973年,在英國政府通訊總部工作的數學家克利福德·柯克斯(CliffordCocks)在一個內部文件中提出了一個相同的演算法,但他的發現被列入機密,一直到1997年才被發表。

(10)rsa是對稱加密演算法么擴展閱讀

RSA的安全性依賴於大數分解,但是否等同於大數分解一直未能得到理論上的證明,因為沒有證明破解RSA就一定需要作大數分解。

假設存在一種無須分解大數的演算法,那它肯定可以修改成為大數分解演算法。RSA的一些變種演算法已被證明等價於大數分解。不管怎樣,分解n是最顯然的攻擊方法。人們已能分解多個十進制位的大素數。因此,模數n必須選大一些,因具體適用情況而定。

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