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。
⑵ 數據加密演算法的數據加密標准DES
DES的原始思想可以參照二戰德國的恩尼格瑪機,其基本思想大致相同。傳統的密碼加密都是由古代的循環移位思想而來,恩尼格瑪機在這個基礎之上進行了擴散模糊。但是本質原理都是一樣的。現代DES在二進制級別做著同樣的事:替代模糊,增加分析的難度。 攻擊 DES 的主要形式被稱為蠻力的或窮舉,即重復嘗試各種密鑰直到有一個符合為止。如果 DES 使用 56 位的密鑰,則可能的密鑰數量是 2 的 56 次方個。隨著計算機系統能力的不斷發展,DES 的安全性比它剛出現時會弱得多,然而從非關鍵性質的實際出發,仍可以認為它是足夠的。不過 ,DES 現在僅用於舊系統的鑒定,而更多地選擇新的加密標准 — 高級加密標准(Advanced Encryption Standard,AES)。
新的分析方法有差分分析法和線性分析法兩種 本期Crackme用到MD5及DES兩種加密演算法,難度適中。這次我們重點來看一下DES的加密過程及注冊演算法過程。用調試器載入程序,下GegDlgItemTextA斷點,可以定位到下面代碼,我們先來看一下整個crackme的注冊過程:
由於代碼分析太長,故收錄到光碟中,請大家對照著分析(請見光碟「code1.doc」)
從上面分析可以看出,注冊過程是類似:f(機器碼,注冊碼)式的兩元運算。機器碼是經過md5演算法得到的中間16位值,注冊碼是經過DES解密過程取得16位注冊碼,然後兩者比較,如相等,則注冊成功。機器碼的運算過程可以參照上一期的MD5演算法來理解。下面重點來說一下注冊碼DES的運算過程。
1、密鑰處理過程:一般進行加解密過程都要初始化密鑰處理。我們可以跟進004023FA CALL Crackme1.00401A40這個call,可以看到如下代碼:
…(省略)...
00401A4D LEA ECX,DWORD PTR DS:[ECX]
00401A50 /MOV EDX,EAX
00401A52 |SHR EDX,3
00401A55 |MOV DL,BYTE PTR DS:[EDX+ESI]
00401A58 |MOV CL,AL
00401A5A |AND CL,7
00401A5D |SAR DL,CL
00401A5F |AND DL,1
00401A62 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417DA0],DL
00401A68 |INC EAX
00401A69 |CMP EAX,40這里比較是否小於64
00401A6C JL SHORT Crackme1.00401A50
以上過程就是去掉密鑰各第八位奇偶位。
…(省略)...
00401AB0 |MOV DL,BYTE PTR DS:[ECX+417D9F]
00401AB6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
00401ABC |ADD EAX,4
00401ABF |CMP EAX,38這里進行密鑰變換
…(省略)...
00401BFF ||MOVSX ECX,BYTE PTR DS:[EAX+412215]
00401C06 ||MOV CL,BYTE PTR DS:[ECX+417D9F]
00401C0C ||MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA5],CL
00401C12 ||ADD EAX,6
00401C15 ||CMP EAX,30這里產生48位的子密鑰
00401C18 |JL SHORT Crackme1.00401BA0
00401C1A |MOV EAX,DWORD PTR SS:[ESP+14]
00401C1E |MOV EDI,EAX
00401C20 |MOV ECX,0C
00401C25 |MOV ESI,Crackme1.00417BA0
00401C2A |REP MOVS DWORD PTR ES:[EDI],DWORD PTR D>
00401C2C |MOV EDI,DWORD PTR SS:[ESP+10]
00401C30 |ADD EAX,30下一組子密鑰
00401C33 |INC EDI
00401C34 |CMP EAX,Crackme1.00417B90這里進行16次的生成子密鑰過程
00401C39 |MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EDI
…(省略)...
可以看到8位密鑰為:1,9,8,0,9,1,7,0
2、對數據處理的過程,跟進004024C7 CALL Crackme1.00402050,到如下代碼:
00402072 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417E30],DL
00402078 |INC EAX
00402079 |CMP EAX,40這里取得64位數據
0040207C JL SHORT Crackme1.00402060
…(省略)...
004020C6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
004020CC |ADD EAX,4
004020CF |CMP EAX,40進行第一次變換
004020D2 JL SHORT Crackme1.00402080
004020D4 MOV AL,BYTE PTR SS:[ESP+20]
004020D8 TEST AL,AL
004020DA MOV ECX,10
…(省略)...
00402191 MOV EBP,DWORD PTR DS:[415094] ; Crackme1.00417E30
00402197 SUB EAX,EBP這里對變換後的數據分為兩部分
00402199 MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EAX
0040219D MOV DWORD PTR SS:[ESP+20],Crackme1.00417B60
004021A5 /MOV EAX,DWORD PTR SS:[ESP+20]
004021A9 |MOV ECX,8
004021AE |MOV ESI,EBP
004021B0 |MOV EDI,Crackme1.00417E10
004021B5 |PUSH EAX這里用上面生成的子密鑰來解密數據
004021B6 |MOV EBX,EBP
…(省略)...
004021FF |SUB EAX,30下一個子密鑰
00402202 |CMP EAX,Crackme1.00417890這里將循環16次,典型的DES加解密過程
00402207 |MOV ECX,8
0040220C |MOV ESI,Crackme1.00417E10
00402211 |REP MOVS DWORD PTR ES:[EDI],DWORD PTR DS:[ESI>
…(省略)...
0040225A |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA2],DL
00402260 |MOV DL,BYTE PTR DS:[ECX+417E2F]
00402266 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
0040226C |ADD EAX,4
0040226F |CMP EAX,40這里是未置換
00402272 JL SHORT Crackme1.00402220
00402274 MOV EBP,DWORD PTR SS:[ESP+18]
00402278 MOV ECX,10
0040227D MOV ESI,Crackme1.00417BA0
…(省略)...
有興趣的讀者可以參考DES演算法來理解上面的過程。 一.安全性比較高的一種演算法,目前只有一種方法可以破解該演算法,那就是窮舉法.
二.採用64位密鑰技術,實際只有56位有效,8位用來校驗的.譬如,有這樣的一台PC機器,它能每秒計算一百萬次,那麼256位空間它要窮舉的時間為2285年.所以這種演算法還是比較安全的一種演算法.
TripleDES。該演算法被用來解決使用 DES 技術的 56 位時密鑰日益減弱的強度,其方法是:使用兩個獨立密鑰對明文運行 DES 演算法三次,從而得到 112 位有效密鑰強度。TripleDES 有時稱為 DESede(表示加密、解密和加密這三個階段)。
⑶ 密碼學基礎之對稱加密(一)
就不給定義了,我簡單解釋下,就是我的信息不想讓別人知道,使用 秘鑰(key) 對我的信息進行 加密(encrypt) ,變成鬼符一樣的 秘文(ciphertext) 。別人就算看到了,也無法識別,只有有了秘鑰,把秘文 解密(decrypt) 後才能看懂信息,秘鑰呢?一般人我不告訴他。我的秘鑰是私密信息,所以也叫 私鑰(private key) ,加密和解密用的秘鑰是相同的,所以叫 「對稱加密」 ,也叫 「私鑰加密」 。
對於明文plaintext,和對稱秘鑰key
加密過程 E(plaintext, key) = ciphertext
解密過程 D(ciphertext, key) = plaintext
對稱加密的分為 分組密碼(block cipher) 和 流密碼(stream cipher) 兩種類型。本文只介紹分組密碼。
分組密碼是每次只能處理特定長度的一塊(block)數據的一類加解密演算法。AES就是一種分組密碼演算法。AES加密演算法每次可以加密的塊長度是128位(bit)。
ECB模式
使用AES加密演算法ECB模式,每次能加密128位數據,即16個位元組。如果要加密48個位元組內容,我們需要把數據分為3組,每組16個位元組,分別為P1、P2、P3。P1、P2、P3加密後形成的秘文分別為C1、C2、C3,我們把C1、C2、C3依次拼接起來就成為最終的加密結果。
CBC模式
《對稱加密之對稱加密二》正在寫作,會包含分組密碼的更多模式,流密碼及AES的更多知識。
DES加密:舊的加密演算法,NIST規定僅能用於遺留系統和TDEA。(參考文獻[CNS] 3.2章)
TDEA(Triple DEA)加密:很多資料也叫3DES(Triple DES)。(參考文獻[SP800-67])
Python 可以使用 pycrypto 模塊進行AES加解密。安裝 pycrypto 可使用命令 pip install pycrypto 安裝。
下面AES演示第一版,先看下,緊接著就會升級到第二版本。
運行一下,能正常加解密。但是,如果你把要加密的文本,從 aesAlgorithmDemo 改為 hello ,就會運行報錯:
這是因為,AES的分組長度是128位,即16個位元組。有些AES實現,要加密的消息長度不是16個位元組的倍數需要填充。
填充的方法一般是按照PKCS#7填充標准。
如果要數據的長度不是分組的整數倍,需要填充數據到分組的倍數,如果數據的長度是分組的倍數,需要填充分組長度的數據,填充的每個位元組值為填充的長度。PKCS#7支持的分組長度為1到255個位元組。
舉一些例子:
AES的分組長度為16個位元組,不管秘鑰是128位、192位還是256位。如果要加密的數據長度是5個位元組,你需要填充11個位元組,填充的內容位填充的長度0x0b。填充後類似下面表示
如果數據長度是30個位元組,需要填充2個位元組,每個位元組的內容為0x02,如果數據成都恰好為16的倍數,需要填充16個位元組,每個位元組的內容為0x10。
弄明白填充的概念後,我們重寫加解密函數如下:
這樣填充後會不會可其它系統不兼容?不會。一般的AES程序都是支持PKCS#7填充的。
密碼學基礎之RSA與不對稱秘鑰
密碼學基礎系列
[CNS] 《密碼編碼學與網路安全》(第六版)
[SP800-67] NIST Special Publication 800-67 Revision 1, Recommendation for Triple Data Encryption Algorithm (TDEA) Block Cipher, January 2012.
[SSH] OpenSSH CBC模式信息泄露漏洞
[NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 4] Recommendation for Key Management, Part 1: General
⑷ 48位密文是什麼加密演算法
加密通常分為兩大類:「對稱式」和「非對稱式」。
對稱式加密就是加密和解密使用同一個密鑰,非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個密鑰。
如果是對稱是加密那麼破解就容易,如果演算法在dll文件里通過Reflector之類的反編譯工具輕松破解
但是現在許多用的是非對稱性加密,那麼就算dll有加密演算法也沒有解密的演算法,它是通過加密後直接驗證
也就是無法獲取原有的密碼.