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用對稱加密對信息加密

發布時間:2023-04-02 10:11:26

㈠ OC對稱加密-AES加密/解密

通常採用同一個秘鑰進行信息的加密和解密操作,稱為單秘鑰加密,也稱為對稱加密。

這里介紹其中一種對稱加密演算法 -- AES,採用唯一的key進行加野態密和解密
對稱加密的優點:
演算法公開,計算量小,加密速度快,加密效率高。
缺點:
雙方使用相枯虧同的鑰匙,安全性得不到保證。
使用對稱加密需要注意的是秘鑰的保密性,並且秘鑰要求定期更換

寫沒脊神一個NSString分類,NSString+wxAES.h:

NSString+wxAES.m:

使用示例:

列印結果為:

㈡ 非對稱加密和對稱加密

非對稱加密和對稱加密在加密和解密過程、加密解密速度、傳輸的安全性上都有所不同,具體介紹如下:

1、加密和解密過程不同

對稱加密過程和解密過程使用的同一個密鑰,加密過程相當於用原文+密鑰可以傳輸出密文,同時解密過程用密文-密鑰可以推導出原文。但非對稱加密採用了兩個密鑰,一般使用公鑰進行加密,使用私鑰進行解密。

2、加密解密速度不同

對稱加密解密的速度比較快,適合數據比較長時的使用。非對稱加密和解密花費的時間長、速度相對較慢,只適合對少量數據的使用。

3、傳輸的安全性不同

對稱加密的過程中無法確保密鑰被安全傳遞,密文在傳輸過程中是可能被第三方截獲的,如果密碼本也被第三方截獲,則傳輸的密碼信息將被第三方破獲,安全性相對較低。

非對稱加密演算法中私鑰是基於不同的演算法生成不同的隨機數,私鑰通過一定的加密演算法推導出公鑰,但私鑰到公鑰的推導過程是單向的,也就是說公鑰無法反推導出私鑰。所以安全性較高。

一、對稱加密演算法

     指加密和解密使用相同密鑰的加密演算法。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、3DES、AES、DESX、Blowfish、、RC4、RC5、RC6。

     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;

二、非對稱加密演算法

      指加密和解密使用不同密鑰的加密演算法,也稱為公私鑰加密。假設兩個用戶要加密交換數據,雙方交換公鑰,使用時一方用對方的公鑰加密,另一方即可用自己的私鑰解密。常見的非對稱加密演算法:RSA、DSA(數字簽名用)、ECC(移動設備用)、Diffie-Hellman、El Gamal。

        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。

ECC和RSA相比,在許多方面都有對絕對的優勢,主要體現在以下方面:

(1)抗攻擊性強。相同的密鑰長度,其抗攻擊性要強很多倍。

(2)計算量小,處理速度快。ECC總的速度比RSA、DSA要快得多。

(3)存儲空間佔用小。ECC的密鑰尺寸和系統參數與RSA、DSA相比要小得多,意味著它所佔的存貯空間要小得多。這對於加密演算法在IC卡上的應用具有特別重要的意義。

(4)帶寬要求低。當對長消息進行加解密時,三類密碼系統有相同的帶寬要求,但應用於短消息時ECC帶寬要求卻低得多。帶寬要求低使ECC在無線網路領域具有廣泛的應用前景。

三、散列演算法(Hash演算法---單向加密演算法)

散列是信息的提煉,通常其長度要比信息小得多,且為一個固定長度。加密性強的散列一定是不可逆的,這就意味著通過散列結果,無法推出任何部分的原始信息。任何輸入信息的變化,哪怕僅一位,都將導致散列結果的明顯變化,這稱之為雪崩效應。散列還應該是防沖突的,即找不出具有相同散列結果的兩條信息。具有這些特性的散列結果就可以用於驗證信息是否被修改。

Hash演算法: 特別的地方在於它是一種單向演算法,用戶可以通過Hash演算法對目標信息生成一段特定長度的唯一的Hash值,卻不能通過這個Hash值重新獲得目標信息。因此Hash演算法常用在不可還原的密碼存儲、信息完整性校驗等。

單向散列函數一般用於產生消息摘要,密鑰加密等,常見的Hash演算法:MD2、MD4、MD5、HAVAL、SHA、SHA-1、HMAC、HMAC-MD5、HMAC-SHA1。

       MD5(Message Digest Algorithm 5): 是RSA數據安全公司開發的一種單向散列演算法,非可逆,相同的明文產生相同的密文。

       SHA(Secure Hash Algorithm): 可以對任意長度的數據運算生成一個160位的數值;

       SHA-1與MD5的比較

因為二者均由MD4導出,SHA-1和MD5彼此很相似。相應的,他們的強度和其他特性也是相似,但還有以下幾點不同:

(1)對強行供給的安全性:最顯著和最重要的區別是SHA-1摘要比MD5摘要長32 位。使用強行技術,產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD5是2^(128)數量級的操作,而對SHA-1則是2^(160)數量級的操作。這樣,SHA-1對強行攻擊有更大的強度。

(2)對密碼分析的安全性:由於MD5的設計,易受密碼分析的攻擊,SHA-1顯得不易受這樣的攻擊。

速度:在相同的硬體上,SHA-1的運行速度比MD5慢。

四、 加密演算法的選擇

1.由於非對稱加密演算法的運行速度比對稱加密演算法的速度慢很多,當我們需要加密大量的數據時,建議採用對稱加密演算法,提高加解密速度。

2.對稱加密演算法不能實現簽名,因此簽名只能非對稱演算法。

3.由於對稱加密演算法的密鑰管理是一個復雜的過程,密鑰的管理直接決定著他的安全性,因此當數據量很小時,我們可以考慮採用非對稱加密演算法。

4.在實際的操作過程中,我們通常採用的方式是:採用非對稱加密演算法管理對稱演算法的密鑰,然後用對稱加密演算法加密數據,這樣我們就集成了兩類加密演算法的優點,既實現了加密速度快的優點,又實現了安全方便管理密鑰的優點。

         那採用多少位的密鑰呢?

         RSA建議採用1024位的數字,ECC建議採用160位,AES採用128為即可。

㈢ 2019-06-10 對稱加密 和非對稱加密

一、對稱加密

AES加密

AES加密是一種高級加密標准,是一種區塊加密標准。它是一個對稱密碼,就是說加密和解密用相同的密鑰。WPA/WPA2經常用的加密方式就是AES加密演算法。

二、非對稱加密

RSA加密演算法是一種非對稱加密演算法,非對稱加密演算法需要兩個密鑰:公共密鑰和私有密鑰。公鑰和私鑰是配對的,用公鑰加密的數據只有配對的私鑰才能解密。

RSA對加密數據的長度有限制,一般為密鑰的長度值-11,要加密較長的數據,可以採用數據截取的方法,分段加密。

使用場景:

文件或數據在本地使用公鑰或私鑰加密,加密後的數據傳送到伺服器,伺服器使用同一套密鑰中的私鑰或者公鑰進行解密。

一、Https是什麼?

1.HTTPS概念

HTTPS並不是一個單獨的協議,而是對工作在一加密連接(SSL/TLS)上的常規HTTP協議。通過在TCP和HTTP之間加入TLS來加密。

2.SSL/TLS協議

SSL協議,是一種安全傳輸的協議,TLS是SSL v3.0的升級版。

4.HTTPS傳輸速度

1)通信慢

2)SSL必須進行加密處理,比HTTP消耗更多資源

二、TLS/SSL握手

1.密碼學原理

1)對稱加密

加密數據用的秘鑰和解密數據用的密鑰是一樣的。

2)不對稱加密

私有密鑰:一方保管

共有密鑰:雙方公有

RSA演算法。

2.數字證書

1)就是互聯網通訊中標志通訊各方身份信息的一串數字,也是一個文件。

2)為什麼有數字證書?

3)數字證書的頒發過程?

3.SSL與TLS握手的過程?

使用非對稱加密,隨機數不能被隨便破解

Https雙向認證的流程:

a. 客戶端向服務端發送SSL版本等信息

b. 服務端給客戶端返回SSL版本,同時也返回伺服器端的證書

c.  客戶端使用服務的返回的信息驗證伺服器的合法性,

a) 包括:證書是否過期,發型伺服器證書的CA是否可靠,返回的公鑰能正確解開返回證書中的數字簽名,伺服器證書上帝域名是否和伺服器的實際域名想匹配

b) 驗證通過後,將進行通信,否則終止通信

d. 客戶端將自己的證書和公鑰發送給服務端

e. 驗證客戶端的證書,通過驗證後,會獲得客戶端的公鑰

f. 客戶端向服務端發送自己可以支持的對稱加密方案給服務端,讓服務端進行選擇

g. 服務端在客戶端提供的加密方案中選擇加密程度高的加密方式

h. 將加密方案通過使用之前獲取到的公鑰進行加密,返回給客戶端

i. 客戶端收到服務端返回的加密方案後,使用自己的私鑰進行解密,獲取具體的加密方式,最後,產生加密方式的隨機碼,用作過程中的密鑰,使用之前從客戶端證書中獲取到的公鑰進行加密後,發送嘿服務端

j. 服務端收到客戶端發來的消息後,使用私鑰對加密信息進行加密,獲得對稱加密的密鑰

k. 對稱加密,確保通信安全

總結:https實際上就是在TCP層與http層之間加入了SSL/TLS來為上層的安全保駕護航,主要用到了對稱加密,非對稱加密,證書等技術進行客戶端與伺服器的數據加密傳輸,最終達到保證整個通信的安全性。

㈣ 密碼學基礎(二):對稱加密

加密和解密使用相同的秘鑰稱為對稱加密。

DES:已經淘汰
3DES:相對於DES有所加強,但是仍然存在較大風險
AES:全新的對稱加密演算法。

特點決定使用場景,對稱加密擁有如下特點:

速度快,可用於頻率很高的加密場景。

使用同一個秘鑰進行加密和解密。

可選按照128、192、256位為一組的加密方式,加密後的輸出值為所選分組位數的倍數。密鑰的長度不同,推薦加密輪數也不同,加密強度也更強。

例如:
AES加密結果的長度由原字元串長度決定:一個字元為1byte=4bit,一個字元串為n+1byte,因為最後一位為'',所以當字元串長度小於等於15時,AES128得到的16進制結果為32位,也就是32 4=128byte,當長度超過15時,就是64位為128 2byte。

因為對稱加密速度快的特點,對稱加密被廣泛運用在各種加密場所中。但是因為其需要傳遞秘鑰,一旦秘鑰被截獲或者泄露,其加密就會玩完全破解,所以AES一般和RSA一起使用。

因為RSA不用傳遞秘鑰,加密速度慢,所以一般使用RSA加密AES中鎖使用的秘鑰後,再傳遞秘鑰,保證秘鑰的安全。秘鑰安全傳遞成功後,一直使用AES對會話中的信息進行加密,以此來解決AES和RSA的缺點並完美發揮兩者的優點,其中相對經典的例子就是HTTPS加密,後文會專門研究。

本文針對ECB模式下的AES演算法進行大概講解,針對每一步的詳細演算法不再該文討論范圍內。

128位的明文被分成16個位元組的明文矩陣,然後將明文矩陣轉化成狀態矩陣,以「abcdefghijklmnop」的明文為例:

同樣的,128位密鑰被分成16組的狀態矩陣。與明文不同的是,密文會以列為單位,生成最初的4x8x4=128的秘鑰,也就是一個組中有4個元素,每個元素由每列中的4個秘鑰疊加而成,其中矩陣中的每個秘鑰為1個位元組也就是8位。

生成初始的w[0]、w[1]、w[2]、w[3]原始密鑰之後,通過密鑰編排函數,該密鑰矩陣被擴展成一個44個組成的序列W[0],W[1], … ,W[43]。該序列的前4個元素W[0],W[1],W[2],W[3]是原始密鑰,用於加密運算中的初始密鑰加,後面40個字分為10組,每組4個32位的欄位組成,總共為128位,分別用於10輪加密運算中的輪密鑰加密,如下圖所示:

之所以把這一步單獨提出來,是因為ECB和CBC模式中主要的區別就在這一步。

ECB模式中,初始秘鑰擴展後生成秘鑰組後(w0-w43),明文根據當前輪數取出w[i,i+3]進行加密操作。

CBC模式中,則使用前一輪的密文(明文加密之後的值)和當前的明文進行異或操作之後再進行加密操作。如圖所示:

根據不同位數分組,官方推薦的加密輪數:

輪操作加密的第1輪到第9輪的輪函數一樣,包括4個操作:位元組代換、行位移、列混合和輪密鑰加。最後一輪迭代不執行列混合。

當第一組加密完成時,後面的組循環進行加密操作知道所有的組都完成加密操作。

一般會將結果轉化成base64位,此時在iOS中應該使用base64編碼的方式進行解碼操作,而不是UTF-8。

base64是一種編碼方式,常用語傳輸8bit位元組碼。其編碼原理如下所示:

將原數據按照3個位元組取為一組,即為3x8=24位

將3x8=24的數據分為4x6=24的數據,也就是分為了4組

將4個組中的數據分別在高位補上2個0,也就成了8x4=32,所以原數據增大了三分之一。

根據base64編碼表對數據進行轉換,如果要編碼的二進制數據不是3的倍數,最後會剩下1個或2個位元組怎麼辦,Base64用x00位元組在末尾補足後,再在編碼的末尾加上1個或2個=號,表示補了多少位元組,解碼的時候,會自動去掉。

舉個栗子:Man最後的結果就是TWFu。

計算機中所有的數據都是以0和1的二進制來存儲,而所有的文字都是通過ascii表轉化而來進而顯示成對應的語言。但是ascii表中存在許多不可見字元,這些不可見字元在數據傳輸時,有可能經過不同硬體上各種類型的路由,在轉義時容易發生錯誤,所以規定了64個可見字元(a-z、A-Z、0-9、+、/),通過base64轉碼之後,所有的二進制數據都是可見的。

ECB和CBC是兩種加密工作模式。其相同點都是在開始輪加密之前,將明文和密文按照128/192/256進行分組。以128位為例,明文和密文都分為16組,每組1個位元組為8位。

ECB工作模式中,每一組的明文和密文相互獨立,每一組的明文通過對應該組的密文加密後生成密文,不影響其他組。

CBC工作模式中,後一組的明文在加密之前先使用前一組的密文進行異或運算後再和對應該組的密文進行加密操作生成密文。

為簡單的分組加密。將明文和密文分成若干組後,使用密文對明文進行加密生成密文
CBC

加密:

解密:

㈤ 簡要說說對稱加密和非對稱加密的原理以及區別是什麼

對稱加密的原理是數據發送方將明文(原始數據)和加密密鑰一起經過特殊加密演算法處理後,使其變成復雜的加密密文發送出去。接收方收到密文後,若想解讀原文,則需要使用加密密鑰及相同演算法的逆演算法對密文進行解密,才能使其恢復成可讀明文。

非對稱加密的原理是甲方首先生成一對密鑰同時將其中的一把作為公開密鑰;得到公開密鑰的乙方再使用該密鑰對需要加密的信息進行加密後再發送給甲方;甲方再使用哪鍵另一把對應的私有密鑰對加密後的信息進行解密,這樣就實現了機密數據傳輸。

對稱加密和非對稱加密的區別為:密鑰不同、安全性不同、數字簽名不同。

一、密鑰不同

1、對稱加密:對稱加密加密和解密使用同一個密鑰。

2、非對稱加密:非對稱加密加密和解密所使用的不是同一個密鑰,需要兩個密鑰來進行加密和解密。

二、安全性不同

1、對基緩銷稱加密:對稱加密如果用於通過網路傳輸加密文件,那麼不管使用任何方法將密鑰告訴對方,都有可能被竊聽。

2、非對稱加密:非對稱加密因為它包含有兩個密鑰,且僅有其中的「公鑰」是可以被公開的,接收方只需要使用自己已持有的私鑰進行解密,這樣就可以很好的避免密鑰在傳輸過程中產生的安全問題。

三搏游、數字簽名不同

1、對稱加密:對稱加密不可以用於數字簽名和數字鑒別。

2、非對稱加密:非對稱加密可以用於數字簽名和數字鑒別。

㈥ 對稱加密演算法介紹 關於對稱加密演算法簡介

1、對稱加密(也叫私鑰加密)指加密和解密使用相同密鑰的加密演算法。有時又叫傳統密碼演算法,就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來,同時解密密鑰也可以從加密密鑰中推算出來。而在大多數的對稱演算法中,加密密鑰和解密密鑰是相同的,所以也稱這種加密演算法為秘密密鑰演算法或單密鑰演算法。它要求發送方和接收方在安全通信之前,商定一個密鑰。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、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。

㈦ 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。

㈧ 加密方式有幾種

加密方式的種類:

1、MD5

一種被廣泛使用的密碼散列函數,可以產生出一個128位(16位元組)的散列值(hash value),用於確保信息傳輸完整一致。MD5由美國密碼學家羅納德·李維斯特(Ronald Linn Rivest)設計,於1992年公開,用以取代MD4演算法。這套演算法的程序在 RFC 1321 標准中被加以規范。

2、對稱加密

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,也稱為單密鑰加密。

3、非對稱加密

與對稱加密演算法不同,非對稱加密演算法需要兩個密鑰:公開密鑰(publickey)和私有密鑰(privatekey)。公開密鑰與私有密鑰是一對,如果用公開密鑰對數據進行加密,只有用對應的私有密鑰才能解密。

如果用私有密鑰對數據進行加密,那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰,所以這種演算法叫作非對稱加密演算法。

(8)用對稱加密對信息加密擴展閱讀

非對稱加密工作過程

1、乙方生成一對密鑰(公鑰和私鑰)並將公鑰向其它方公開。

2、得到該公鑰的甲方使用該密鑰對機密信息進行加密後再發送給乙方。

3、乙方再用自己保存的另一把專用密鑰(私鑰)對加密後的信息進行解密。乙方只能用其專用密鑰(私鑰)解密由對應的公鑰加密後的信息。

在傳輸過程中,即使攻擊者截獲了傳輸的密文,並得到了乙的公鑰,也無法破解密文,因為只有乙的私鑰才能解密密文。

同樣,如果乙要回復加密信息給甲,那麼需要甲先公布甲的公鑰給乙用於加密,甲自己保存甲的私鑰用於解密。

㈨ 科普知識—對稱加密和非對稱加密

區塊鏈技術中廣泛應用到非對稱加密技術,非對稱加密技術保證了信息在傳輸過程中的安全性,非對稱加密技術是在對稱加密技術上發展來的。本文主要闡述對稱加密技術和非對稱加密技術的概念和特點,並舉例說明。

對稱加密就是用相同的密鑰對原文進行加密和解密,通信雙方共用一個密鑰。

基於對稱加密演算法傳輸信息「ABC」的步驟。

(1)發送方通過密鑰對原文"ABC"進行加密,得到密文"abc",並發送給接收方。密鑰為將字母轉換為對應的小寫字母,大寫A轉換為小寫a,「BC」同理轉換為「bc」。

(2)發送方將密鑰發送給接收方。

(3)接收方通過密鑰對密文進行解密,反推出原文「ABC」。

對稱加密演算法的缺點:無法確保密鑰被安全傳遞。

密鑰就是傳說中的「密碼本」。密文在傳輸過程中是可能被第三方截獲的,關鍵就落在「密碼本」上,如果密碼本也被第三方截獲,則傳輸的密碼信息將被第三方破獲,所以經常看到電影、電視劇的情節中通過各種手段保護密碼本的安全送達。

非對稱加密技術很好的解決了對稱加密技術密鑰無法安全傳遞的問題。

非對稱加密有兩個密鑰,即公鑰(Public Key)和私鑰(Private Key),對數據進行加密和解密使用不同的密鑰。使用公鑰進行加密,使用私鑰進行解密。

非對稱加密演算法中私鑰就是一個隨機數,基於不同的演算法生成不同的隨機數,如:SHA256演算法生成的是256位的隨機數,通常是調用操作系統的隨機數生成器來生成私鑰,私鑰通過一定的加密演算法推導出公鑰,私鑰到公鑰的推導過程是單向的,也就是說公鑰無法反推導出私鑰。

基於非對稱加密演算法傳輸信息「hello world」的步驟。

(1)發送方使用接收方的公鑰對待發送信息「hello world」加密,此處需注意:信息發送給誰,使用誰的公鑰進行加密,公鑰是可以公開的,類似於銀行卡賬戶。

(2)發送方將加密後的密文通過網路發送給接收方。

(3)接收方接收到密文後,使用自己的私鑰對密文進行解密,從而獲得傳輸信息「hello world」。

採用非對稱加密演算法即使第三方在網路上截獲到密文,但其無法獲得接收方的私鑰,也就無法對密文進行解密,作為接收方務必保證自己私鑰的安全,所以非對稱加密技術解決了密鑰傳輸過程的安全性問題。

本文主要闡述對稱加密技術和非對稱加密技術的概念和特點,並舉例說明。對稱加密是通信雙方共用密鑰,無法保證密鑰的安全傳遞;非對稱加密使用接收方的公鑰對數據加密,接收方使用自己的私鑰解密,即使信息被第三方截獲,由於沒有接收方的私鑰,也無法破解密文。

㈩ 對稱加密演算法以及使用方法

加密的原因:保證數據安全

加密必備要素:1、明文/密文    2、秘鑰    3、演算法

秘鑰:在密碼學中是一個定長的字元串、需要根據加密演算法確定其長度

加密演算法解密演算法一般互逆、也可能相同

常用的兩種加密方式:

對稱加密:秘鑰:加密解密使用同一個密鑰、數據的機密性雙向保證、加密效率高、適合加密於大數據大文件、加密強度不高(相對於非對稱加密)

非對稱加密:秘鑰:加密解密使用的不同秘鑰、有兩個密鑰、需要使用密鑰生成演算法生成兩個秘鑰、數據的機密性只能單向加密、如果想解決這個問題、雙向都需要各自有一對秘鑰、加密效率低、加密強度高

                    公鑰:可以公開出來的密鑰、公鑰加密私鑰解密

                    私鑰:需要自己妥善保管、不能公開、私鑰加密公鑰解密

安全程度高:多次加密

按位異或運算

凱撒密碼:加密方式    通過將銘文所使用的字母表按照一定的字數平移來進行加密

mod:取余

加密三要素:明文/密文(字母)、秘鑰(3)、演算法(向右平移3/-3)

安全常識:不要使用自己研發的演算法、不要鑽牛角尖、沒必要研究底層實現、了解怎麼應用;低強度的密碼比不進行任何加密更危險;任何密碼都會被破解;密碼只是信息安全的一部分

保證數據的機密性、完整性、認證、不可否認性

計算機操作對象不是文字、而是由0或1排列而成的比特序列、程序存儲在磁碟是二進制的字元串、為比特序列、將現實的東西映射為比特序列的操作稱為編碼、加密又稱之為編碼、解密稱之為解碼、根據ASCII對照表找到對應的數字、轉換成二進制

三種對稱加密演算法:DES\3DES\ AES  

DES:已經被破解、除了用它來解密以前的明文、不再使用

密鑰長度為56bit/8、為7byte、每隔7個bit會設置一個用於錯誤檢查的比特、因此實際上是64bit

分組密碼(以組為單位進行處理):加密時是按照一個單位進行加密(8個位元組/64bit為一組)、每一組結合秘鑰通過加密演算法得到密文、加密後的長度不變

3DES:三重DES為了增加DES的強度、將DES重復三次所得到的一種加密演算法   密鑰長度24byte、分成三份  加密--解密--加密 目的:為了兼容DES、秘鑰1秘鑰2相同==三個秘鑰相同  ---加密一次        密鑰1秘鑰3相同--加密三次    三個密鑰不相同最好、此時解密相當於加密、中間的一次解密是為了有三個密鑰相同的情況

此時的解密操作與加密操作互逆,安全、效率低

數據先解密後加密可以么?可以、解密相當於加密、加密解密說的是演算法

AES:(首選推薦)底層演算法為Rijndael   分組長度為128bit、密鑰長度為128bit到256bit范圍內就可以   但是在AES中、密鑰長度只有128bit\192bit\256bit     在go提供的介面中、只能是16位元組(128bit)、其他語言中秘鑰可以選擇

目前為止最安全的、效率高

底層演算法

分組密碼的模式:

按位異或、對數據進行位運算、先將數據轉換成二進制、按位異或操作符^、相同為真、不同為假、非0為假    按位異或一次為加密操作、按位異或兩次為解密操作:a和b按位異或一次、結果再和b按位異或

ECB : 如果明文有規律、加密後的密文有規律不安全、go里不提供該介面、明文分組分成固定大小的塊、如果最後一個分組不滿足分組長度、則需要補位

CBC:密碼鏈

問題:如何對字元串進行按位異或?解決了ECB的規律可查缺點、但是他不能並行處理、最後一個明文分組也需要填充 、初始化向量長度與分組長度相同

CFB:密文反饋模式

不需要填充最後一個分組、對密文進行加密

OFB:

不需要對最後一組進行填充

CTR計數器:

不需要對最後一組進行填充、不需要初始化向量     

Go中的實現

官方文檔中:

在創建aes或者是des介面時都是調用如下的方法、返回的block為一個介面

func NewCipher(key [] byte ) ( cipher . Block , error )

type Block interface {

    // 返回加密位元組塊的大小

    BlockSize() int

    // 加密src的第一塊數據並寫入dst,src和dst可指向同一內存地址

    Encrypt(dst, src []byte)

    // 解密src的第一塊數據並寫入dst,src和dst可指向同一內存地址

    Decrypt(dst, src []byte)

}

Block介面代表一個使用特定密鑰的底層塊加/解密器。它提供了加密和解密獨立數據塊的能力。

Block的Encrypt/Decrypt也能進行加密、但是只能加密第一組、因為aes的密鑰長度為16、所以進行操作的第一組數據長度也是16

如果分組模式選擇的是cbc

func NewCBCEncrypter(b Block, iv []byte) BlockMode    加密

func NewCBCDecrypter(b Block, iv []byte) BlockMode    解密

加密解密都調用同一個方法CryptBlocks()

並且cbc分組模式都會遇到明文最後一個分組的補充、所以會用到加密位元組的大小

返回一個密碼分組鏈接模式的、底層用b加密的BlockMode介面,初始向量iv的長度必須等於b的塊尺寸。iv自己定義

返回的BlockMode同樣也是一個介面類型

type BlockMode interface {

    // 返回加密位元組塊的大小

    BlockSize() int

    // 加密或解密連續的數據塊,src的尺寸必須是塊大小的整數倍,src和dst可指向同一內存地址

    CryptBlocks(dst, src []byte)

}

BlockMode介面代表一個工作在塊模式(如CBC、ECB等)的加/解密器

返回的BlockMode其實是一個cbc的指針類型中的b和iv

# 加密流程: 

1. 創建一個底層使用des/3des/aes的密碼介面 "crypto/des" func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error) # -- des func NewTripleDESCipher(key []byte) (cipher.Block, error) # -- 3des "crypto/aes" func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error) # == aes 

2. 如果使用的是cbc/ecb分組模式需要對明文分組進行填充

3. 創建一個密碼分組模式的介面對象 - cbc func NewCBCEncrypter(b Block, iv []byte) BlockMode # 加密 - cfb func NewCFBEncrypter(block Block, iv []byte) Stream # 加密 - ofb - ctr

 4. 加密, 得到密文

流程:

填充明文:

先求出最後一組中的位元組數、創建新切片、長度為新切片、值也為切片的長度、然後利用bytes.Reapet將長度換成位元組切片、追加到原明文中

//明文補充

func padPlaintText(plaintText []byte,blockSize int)[]byte{

    //1、求出需要填充的個數

    padNum := blockSize-len(plaintText) % blockSize

    //2、對填充的個數進行操作、與原明文進行合並

    newPadding := []byte{byte(padNum)}

    newPlain := bytes.Repeat(newPadding,padNum)

    plaintText = append(plaintText,newPlain...)

    return plaintText

}

去掉填充數據:

拿去切片中的最後一個位元組、得到尾部填充的位元組個數、截取返回

//解密後的明文曲調補充的地方

func createPlaintText(plaintText []byte,blockSize int)[]byte{

    //1、得到最後一個位元組、並將位元組轉換成數字、去掉明文中此數字大小的位元組

    padNum := int(plaintText[len(plaintText)-1])

    newPadding := plaintText[:len(plaintText)-padNum]

    return newPadding

}

des加密:

1、創建一個底層使用des的密碼介面、參數為秘鑰、返回一個介面

2、對明文進行填充

3、創建一個cbc模式的介面、需要創建iv初始化向量、返回一個blockmode對象

4、加密、調用blockmode中的cryptBlock函數進行加密、參數為目標參數和源參數

//des利用分組模式cbc進行加密

func EncryptoText(plaintText []byte,key []byte)[]byte{

    //1、創建des對象

    cipherBlock,err := des.NewCipher(key)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    //2、對明文進行填充

    newText := padPlaintText(plaintText,cipherBlock.BlockSize())

    //3、選擇分組模式、其中向量的長度必須與分組長度相同

    iv := make([]byte,cipherBlock.BlockSize())

    blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(cipherBlock,iv)

    //4、加密

    blockMode.CryptBlocks(newText,newText)

    return newText

}

des解密:

1、創建一個底層使用des的密碼介面、參數為秘鑰、返回一個介面

2、創建一個cbc模式的介面、需要創建iv初始化向量,返回一個blockmode對象

3、加密、調用blockmode中的cryptBlock函數進行解密、參數為目標參數和源參數

4、調用去掉填充數據的方法

//des利用分組模式cbc進行解密

func DecryptoText(cipherText []byte, key []byte)[]byte{

    //1、創建des對象

    cipherBlock,err := des.NewCipher(key)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    //2、創建cbc分組模式介面

    iv := []byte("12345678")

    blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(cipherBlock,iv)

    //3、解密

    blockMode.CryptBlocks(cipherText,cipherText)

    //4、將解密後的數據進行去除填充的數據

    newText := clearPlaintText(cipherText,cipherBlock.BlockSize())

    return newText

}

Main函數調用

func main(){

    //需要進行加密的明文

    plaintText := []byte("CBC--密文沒有規律、經常使用的加密方式,最後一個分組需要填充,需要初始化向量" +

        "(一個數組、數組的長度與明文分組相等、數據來源:負責加密的人提供,加解密使用的初始化向量必須相同)")

    //密鑰Key的長度需要與分組長度相同、且加密解密的密鑰相同

    key := []byte("1234abcd")

    //調用加密函數

    cipherText := EncryptoText(plaintText,key)

    newPlaintText := DecryptoText(cipherText,key)

    fmt.Println(string(newPlaintText))

}

AES加密解密相同、所以只需要調用一次方法就可以加密、調用兩次則解密

推薦是用分組模式:cbc、ctr

aes利用分組模式cbc進行加密

//對明文進行補充

func paddingPlaintText(plaintText []byte , blockSize int ) []byte {

    //1、求出分組余數

    padNum := blockSize - len(plaintText) % blockSize

    //2、將余數轉換為位元組切片、然後利用bytes.Repeat得出有該余數的大小的位元組切片

    padByte := bytes.Repeat([]byte{byte(padNum)},padNum)

    //3、將補充的位元組切片添加到原明文中

    plaintText = append(plaintText,padByte...)

    return plaintText

}

//aes加密

func encryptionText(plaintText []byte, key []byte) []byte {

    //1、創建aes對象

    block,err := aes.NewCipher(key)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    //2、明文補充

    newText := paddingPlaintText(plaintText,block.BlockSize())

    //3、創建cbc對象

    iv := []byte("12345678abcdefgh")

    blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block,iv)

    //4、加密

    blockMode.CryptBlocks(newText,newText)

    return newText

}

//解密後的去尾

func clearplaintText(plaintText []byte, blockSize int) []byte {

    //1、得到最後一個位元組、並轉換成整型數據

    padNum := int(plaintText[len(plaintText)-1])

    //2、截取明文位元組中去掉得到的整型數據之前的數據、此處出錯、沒有用len-padNum

    newText := plaintText[:len(plaintText)-padNum]

    return newText

}

//aes解密

func deCryptionText(crypherText []byte, key []byte ) []byte {

    //1、創建aes對象

    block, err := aes.NewCipher(key)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    //2、創建cbc對象

    iv := []byte("12345678abcdefgh")

    blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block,iv)

    //3、解密

    blockMode.CryptBlocks(crypherText,crypherText)

    //4、去尾

    newText := clearplaintText(crypherText,block.BlockSize())

    return newText

}

func main(){

    //需要進行加密的明文

    plaintText := []byte("CBC--密文沒有規律、經常使用的加密方式,最後一個分組需要填充,需要初始化向量")

    //密鑰Key的長度需要與分組長度相同、且加密解密的密鑰相同

    key := []byte("12345678abcdefgh")

    //調用加密函數

    cipherText := encryptionText(plaintText,key)

    //調用解密函數

    newPlaintText := deCryptionText(cipherText,key)

    fmt.Println("解密後",string(newPlaintText))

}

//aes--ctr加密

func encryptionCtrText(plaintText []byte, key []byte) []byte {

    //1、創建aes對象

    block,err := aes.NewCipher(key)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    //2、創建ctr對象,雖然ctr模式不需要iv,但是go中使用ctr時還是需要iv

    iv := []byte("12345678abcdefgh")

    stream := cipher.NewCTR(block,iv)

    stream.XORKeyStream(plaintText,plaintText)

    return plaintText

}

func main() {

//aes--ctr加密解密、調用兩次即為解密、因為加密解密函數相同stream.XORKeyStream

    ctrcipherText := encryptionCtrText(plaintText, key)

    ctrPlaintText := encryptionCtrText(ctrcipherText,key)

    fmt.Println("aes解密後", string(ctrPlaintText))

}

英文單詞:

明文:plaintext     密文:ciphertext   填充:padding/fill    去掉clear  加密Encryption  解密Decryption

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