⑴ 十大常見密碼加密方式
一、密鑰散列
採用MD5或者SHA1等散列演算法,對明文進行加密。嚴格來說,MD5不算一種加密演算法,而是一種摘要演算法。無論多長的輸入,MD5都會輸出一個128位(16位元組)的散列值。而SHA1也是流行的消息摘要演算法,它可以生成一個被稱為消息摘要的160位(20位元組)散列值。MD5相對SHA1來說,安全性較低,但是速度快;SHA1和MD5相比安全性高,但是速度慢。
二、對稱加密
採用單鑰密碼系統的加密方法,同一個密鑰可以同時用作信息的加密和解密,這種加密方法稱為對稱加密。對稱加密演算法中常用的演算法有:DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。
三、非對稱加密
非對稱加密演算法是一種密鑰的保密方法,它需要兩個密鑰來進行加密和解密,這兩個密鑰是公開密鑰和私有密鑰。公鑰與私鑰是一對,如果用公鑰對數據進行加密,只有用對應的私鑰才能解密。非對稱加密演算法有:RSA、Elgamal、背包演算法、Rabin、D-H、ECC(橢圓曲線加密演算法)。
四、數字簽名
數字簽名(又稱公鑰數字簽名)是只有信息的發送者才能產生的別人無法偽造的一段數字串,這段數字串同時也是對信息的發送者發送信息真實性的一個有效證明。它是一種類似寫在紙上的普通的物理簽名,但是在使用了公鑰加密領域的技術來實現的,用於鑒別數字信息的方法。
五、直接明文保存
早期很多這樣的做法,比如用戶設置的密碼是「123」,直接就將「123」保存到資料庫中,這種是最簡單的保存方式,也是最不安全的方式。但實際上不少互聯網公司,都可能採取的是這種方式。
六、使用MD5、SHA1等單向HASH演算法保護密碼
使用這些演算法後,無法通過計算還原出原始密碼,而且實現比較簡單,因此很多互聯網公司都採用這種方式保存用戶密碼,曾經這種方式也是比較安全的方式,但隨著彩虹表技術的興起,可以建立彩虹表進行查表破解,目前這種方式已經很不安全了。
七、特殊的單向HASH演算法
由於單向HASH演算法在保護密碼方面不再安全,於是有些公司在單向HASH演算法基礎上進行了加鹽、多次HASH等擴展,這些方式可以在一定程度上增加破解難度,對於加了「固定鹽」的HASH演算法,需要保護「鹽」不能泄露,這就會遇到「保護對稱密鑰」一樣的問題,一旦「鹽」泄露,根據「鹽」重新建立彩虹表可以進行破解,對於多次HASH,也只是增加了破解的時間,並沒有本質上的提升。
八、PBKDF2
該演算法原理大致相當於在HASH演算法基礎上增加隨機鹽,並進行多次HASH運算,隨機鹽使得彩虹表的建表難度大幅增加,而多次HASH也使得建表和破解的難度都大幅增加。
九、BCrypt
BCrypt 在1999年就產生了,並且在對抗 GPU/ASIC 方面要優於 PBKDF2,但是我還是不建議你在新系統中使用它,因為它在離線破解的威脅模型分析中表現並不突出。
十、SCrypt
SCrypt 在如今是一個更好的選擇:比 BCrypt設計得更好(尤其是關於內存方面)並且已經在該領域工作了 10 年。另一方面,它也被用於許多加密貨幣,並且我們有一些硬體(包括 FPGA 和 ASIC)能實現它。 盡管它們專門用於采礦,也可以將其重新用於破解。
⑵ 屬於對稱加密演算法的有哪些
主要有DES演算法,3DES演算法,TDEA演算法,Blowfish演算法,RC5演算法,IDEA演算法。
對稱加密演算法的特點是演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。優點在於加解密的高速度和使用長密鑰時的難破解性,缺點是交易雙方都使用同樣鑰匙,安全性得不到保證。
對稱演算法的安全性依賴於密鑰,泄漏密鑰就意味著任何人都可以對他們發送或接收的消息解密,所以密鑰的保密性對通信的安全性至關重要。
(2)rsa對稱加密演算法有哪些擴展閱讀
常見的加密演算法
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Blowfish演算法是一個64位分組及可變密鑰長度的對稱密鑰分組密碼演算法,可用來加密64比特長度的字元串。
⑶ 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
⑷ 常用的加密演算法有哪些
對稱加密演算法(秘密鑰匙加密)和非對稱加密演算法(公開密鑰加密)。
對稱加密演算法用來對敏感數據等信息進行加密,常用的演算法包括:
DES(Data Encryption Standard):數據加密標准,速度較快,適用於加密大量數據的場合。
3DES(Triple DES):是基於DES,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高。
AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高;
AES
常見的非對稱加密演算法如下:
RSA: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;
DSA(Digital Signature Algorithm):數字簽名演算法,是一種標準的 DSS(數字簽名標准);
ECC(Elliptic Curves Cryptography):橢圓曲線密碼編碼學。
⑸ 對稱密碼體制的內容和典型演算法
內容:在對稱加密系統中,加密和解密採用相同的密鑰。因為加解密密鑰相同,需要通信的雙方必須選擇和保存他們共同的密鑰,各方必須信任對方不會將密鑰泄密出去,這樣就可以實現數據的機密性和完整性。
演算法:DES(Data Encryption Standard數據加密標准)演算法及其變形Triple DES(三重DES),GDES(廣義DES);歐洲的IDEA;日本的FEAL N、RC5等。
Triple DES使用兩個獨立的56bit密鑰對交換的信息進行3次加密,從而使其有效長度達到112bit。RC2和RC4方法是RSA數據安全公司的對稱加密專利演算法,它們採用可變密鑰長度的演算法。通過規定不同的密鑰長度,,C2和RC4能夠提高或降低安全的程度。
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密碼體制的基本模式:
通常的密碼體制採用移位法、代替法和代數方法來進行加密和解密的變換,可以採用一種或幾種方法結合的方式作為數據變換的基本模式,下面舉例說明:
移位法也叫置換法。移位法把明文中的字元重新排列,字元本身不變但其位置改變了。
例如最簡單的例子:把文中的字母和字元倒過來寫。
或將密文以固定長度來發送
5791ECNI SYLDIPAT DEVLOBES AHYTIRUC ESATAD**。
⑹ 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
⑺ SSL常見加密演算法
一、加密演算法常見分類
根據密鑰類型不同將現代密碼技術分為兩類:對稱加密演算法(秘密鑰匙加密)和非對稱加密演算法(公開密鑰加密)。
對稱鑰匙加密系統是加密和解密均採用同一把秘密鑰匙,而且通信雙方都必須獲得這把鑰匙,並保持鑰匙的秘密。
非對稱密鑰加密系統採用的加密鑰匙(公鑰)和解密鑰匙(私鑰)是不同的。
1)對稱加密演算法
DES(Data Encryption Standard):數據加密標准,速度較快,適用於加密大量數據的場合。
3DES(Triple DES):是基於DES,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高。
AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高;
2)非對稱加密演算法
RSA: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;
DSA(Digital Signature Algorithm):數字簽名演算法,是一種標準的 DSS(數字簽名標准);
ECC(Elliptic Curves Cryptography):橢圓曲線密碼編碼學。
3)單向加密演算法
BASE64 嚴格地說,屬於編碼格式,而非加密演算法
MD5(Message Digest algorithm 5,信息摘要演算法)
SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列演算法)
HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鑒別碼)
二 .特點
DES,3DES,AES 加密數據,只有一個密碼,密鑰長度不同。
PBE Password-based encryption 對稱加密中基於密碼加密,口令用戶掌管不藉助任何物理媒介,採用隨機數雜湊多重加密保證數據安全。
RSA 即能用戶數據加密也能用於數字簽名,同時有公鑰和私鑰。數字簽名的意義在於,對傳輸過來的數據進行校驗確保傳輸過程中不被修改。
單向加密中MD5,SHA,HMAC為非可逆加密,單向散列一般用於產生信息摘要。通常作為加密的基礎。單向加密主要用途為校驗傳輸過程中是否被修改過。
三.演算法比較
在管理方面:公鑰密碼演算法只需要較少的資源就可以實現目的,在密鑰的分配上,兩者之間相差一個指數級別(一個是n一個是n2)。所以私鑰密碼演算法不適應廣域網的使用,而且更重要的一點是它不支持數字簽名。
在安全方面:由於公鑰密碼演算法基於未解決的數學難題,在破解上幾乎不可能。對於私鑰密碼演算法,到了AES雖說從理論來說是不可能破解的,但從計算機的發展角度來看。公鑰更具有優越性。
-從速度上:AES的軟體實現速度已經達到了每秒數兆或數十兆比特。是公鑰的100倍,如果用硬體來實現的話這個比值將擴大到1000倍。
四、參考
http://www.willrey.com/support/ssl_DES.html
⑻ RSA 加密演算法(原理篇)
前幾天看到一句話,「我們中的很多人把一生中最燦爛的笑容大部分都獻給了手機和電腦屏幕」。心中一驚,這說明了什麼?手機和電腦已經成為了我們生活中的一部分,所以才會有最懂你的不是你,也不是你男朋友,而是大數據。
如此重要的個人數據,怎樣才能保證其在互聯網上的安全傳輸呢?當然要靠各種加密演算法。說起加密演算法,大家都知道有哈希、對稱加密和非對稱加密了。哈希是一個散列函數,具有不可逆操作;對稱加密即加密和解密使用同一個密鑰,而非對稱加密加密和解密自然就是兩個密鑰了。稍微深入一些的,還要說出非對稱加密演算法有DES、3DES、RC4等,非對稱加密演算法自然就是RSA了。那麼當我們聊起RSA時,我們又在聊些什麼呢?今天筆者和大家一起探討一下,有不足的地方,還望各位朋友多多提意見,共同進步。
RSA簡介:1976年由麻省理工學院三位數學家共同提出的,為了紀念這一里程碑式的成就,就用他們三個人的名字首字母作為演算法的命名。即 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)。
公鑰:用於加密,驗簽。
私鑰:解密,加簽。
通常知道了公鑰和私鑰的用途以後,即可滿足基本的聊天需求了。但是我們今天的主要任務是來探究一下RSA加解密的原理。
說起加密演算法的原理部分,肯定與數學知識脫不了關系。
我們先來回憶幾個數學知識:
φn = φ(A*B)=φ(A)*φ(B)=(A-1)*(B-1)。
這個公式主要是用來計算給定一個任意的正整數n,在小於等於n的正整數中,有多少個與n構成互質的關系。
其中n=A*B,A與B互為質數,但A與B本身並不要求為質數,可以繼續展開,直至都為質數。
在最終分解完成後,即 φ(N) = φ(p1)*φ(p2)*φ(p3)... 之後,p1,p2,p3都是質數。又用到了歐拉函數的另一個特點,即當p是質數的時候,φp = p - 1。所以有了上面給出的歐拉定理公式。
舉例看一下:
計算15的歐拉函數,因為15比較小,我們可以直接看一下,小於15的正整數有 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。和15互質的數有1、2、4、7、8、11、13、14一共四個。
對照我們剛才的歐拉定理: 。
其他感興趣的,大家可以自己驗證。
之所以要在這里介紹歐拉函數,我們在計算公鑰和私鑰時候,會用到。
如果兩個正整數m 和 n 互質,那麼m 的 φn 次方減1,可以被n整除。
其中 .
其中當n為質數時,那麼 上面看到的公式就變成了
mod n 1.
這個公式也就是著名的 費馬小定理 了。
如果兩個正整數e和x互為質數,那麼一定存在一個整數d,不止一個,使得 e*d - 1 可以被x整除,即 e * d mode x 1。則稱 d 是 e 相對於 x的模反元素。
了解了上面所講的歐拉函數、歐拉定理和模反元素後,就要來一些化學反應了,請看圖:
上面這幅圖的公式變化有沒有沒看明白的,沒看明白的咱們評論區見哈。
最終我們得到了最重要的第5個公式的變形,即紅色箭頭後面的:
mod n m。
其中有幾個關系,需要搞明白,m 與 n 互為質數,φn = x,d 是e相對於x的模反元素。
有沒有看到一些加解密的雛形。
從 m 到 m。 這中間涵蓋了從加密到解密的整個過程,但是缺少了我們想要的密文整個過程。
OK,下面引入本文的第四個數學公式:
我們來看一下整個交換流程:
1、客戶端有一個數字13,服務端有一個數字15;
2、客戶端通過計算 3的13次方 對 17 取余,得到數字12; 將12發送給服務端;同時服務端通過計算3的15次方,對17取余,得到數字6,將6發送給客戶端。至此,整個交換過程完成。
3、服務端收到數字12以後,繼續計算,12的15次方 對 17取余,得到 數字10。
4、客戶端收到數字 6以後,繼續計算,6的13次方 對 17 取余,得到數字 10。
有沒有發現雙方,最終得到了相同的內容10。但是這個數字10從來沒有在網路過程中出現過。
好,講到這里,可能有些人已經恍然大悟,這就是加密過程了,但是也有人會產生疑問,為什麼要取數字3 和 17 呢,這里還牽涉到另一個數學知識,原根的問題。即3是17的原根。看圖
有沒有發現規律,3的1~16次方,對17取余,得到的整數是從1~16。這時我們稱3為17的原根。也就是說上面的計算過程中有一組原根的關系。這是最早的迪菲赫爾曼秘鑰交換演算法。
解決了為什麼取3和17的問題後,下面繼續來看最終的RSA是如何產生的:
還記得我們上面提到的歐拉定理嗎,其中 m 與 n 互為質數,n為質數,d 是 e 相對於 φn的模反元素。
當迪菲赫爾曼密鑰交換演算法碰上歐拉定理會產生什麼呢?
我們得到下面的推論:
好,到這里我們是不是已經看到了整個的加密和解密過程了。
其中 m 是明文;c 是密文; n 和 e 為公鑰;d 和 n 為私鑰 。
其中幾組數字的關系一定要明確:
1、d是e 相對於 φn 的模反元素,φn = n-1,即 e * d mod n = 1.
2、m 小於 n,上面在講迪菲赫爾曼密鑰交換演算法時,提到原根的問題,在RSA加密演算法中,對m和n並沒有原根條件的約束。只要滿足m與n互為質數,n為質數,且m < n就可以了。
OK,上面就是RSA加密演算法的原理了,經過上面幾個數學公式的狂轟亂炸,是不是有點迷亂了,給大家一些時間理一下,後面會和大家一起來驗證RSA演算法以及RSA為什麼安全。
⑼ 對稱加密、非對稱加密、RSA(總結)
指的就是加、解密使用的同是一串密鑰,所以被稱做對稱加密。對稱加密只有一個密鑰作為私鑰。 常見的對稱加密演算法:DES,AES等。
指的是加、解密使用不同的密鑰,一把作為公開的公鑰,另一把作為私鑰。公鑰加密的信息,只有私鑰才能解密。反之,私鑰加密的信息,只有公鑰才能解密。 舉個例子,你向某公司伺服器請求公鑰,伺服器將公鑰發給你,你使用公鑰對消息加密,那麼只有私鑰的持有人才能對你的消息解密。與對稱加密不同的是,公司伺服器不需要將私鑰通過網路發送出去,因此安全性大大提高。最常用的非對稱加密演算法:
對稱加密相比非對稱加密演算法來說,加解密的效率要高得多、加密速度快。但是缺陷在於對於密鑰的管理和分發上比較困難,不是非常安全,密鑰管理負擔很重。
安全性更高,公鑰是公開的,密鑰是自己保存的,不需要將私鑰給別人。缺點:加密和解密花費時間長、速度慢,只適合對少量數據進行加密。
安全肯定是非對稱加密安全,但是效率比較慢,對稱加密效率高,但是不安全。嚴謹一點的做法是混合起來使用,將對稱加密的密鑰使用非對稱加密的公鑰進行加密,然後發送出去,接收方使用私鑰進行解密得到對稱加密的密鑰,然後雙方可以使用對稱加密來進行溝通。實際工作中直接使用非對稱加、解密其實也可以,因為我們平時一般請求的報文不會很大,加解密起來速度在可接受范圍內,或者可以對敏感欄位,比如密碼、手機號、身份證號等進行分段加密,效率還可以。