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数据加密传输原理

发布时间:2022-08-30 05:17:13

㈠ 数据加密和数据签名的原理作用

加密可以帮助保护数据不被查看和修改,并且可以帮助在本不安全的信道上提供安全的通信方式。例如,可以使用加密算法对数据进行加密,在加密状态下传输数据,然后由预定的接收方对数据进行解密。如果第三方截获了加密的数据,解密数据是很困难的。

在一个使用加密的典型场合中,双方(小红和小明)在不安全的信道上通信。小红和小明想要确保任何可能正在侦听的人无法理解他们之间的通信。而且,由于小红和小明相距遥远,因此小红必须确保她从小明处收到的信息没有在传输期间被任何人修改。此外,她必须确定信息确实是发自小明而不是有人模仿小明发出的。

加密用于达到以下目的:

保密性:帮助保护用户的标识或数据不被读取。
数据完整性:帮助保护数据不更改。
身份验证:确保数据发自特定的一方。
为了达到这些目的,您可以使用算法和惯例的组合(称作加密基元)来创建加密方案。下表列出了加密基元及它们的用法。

加密基元 使用
私钥加密(对称加密) 对数据执行转换,使第三方无法读取该数据。此类型的加密使用单个共享的机密密钥来加密和解密数据。
公钥加密(不对称加密) 对数据执行转换,使第三方无法读取该数据。此类加密使用公钥/私钥对来加密和解密数据。
加密签名 通过创建对特定方唯一的数字签名来帮助验证数据是否发自特定方。此过程还使用哈希函数。
加密哈希 将数据从任意长度映射为定长字节序列。哈希在统计上是唯一的;不同的双字节序列不会哈希为同一个值。

私钥加密
私钥加密算法使用单个私钥来加密和解密数据。由于具有密钥的任意一方都可以使用该密钥解密数据,因此必须保护密钥不被未经授权的代理得到。私钥加密又称为对称加密,因为同一密钥既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快(与公钥算法相比),特别适用于对较大的数据流执行加密转换。

通常,私钥算法(称为块密码)用于一次加密一个数据块。块密码(如 RC2、DES、TrippleDES 和 Rijndael)通过加密将 n 字节的输入块转换为加密字节的输出块。如果要加密或解密字节序列,必须逐块进行。由于 n 很小(对于 RC2、DES 和 TripleDES,n = 8 字节;n = 16 [默认值];n = 24;对于 Rijndael,n = 32),因此必须对大于 n 的值一次加密一个块。

基类库中提供的块密码类使用称作密码块链 (CBC) 的链模式,它使用一个密钥和一个初始化向量 (IV) 对数据执行加密转换。对于给定的私钥 k,一个不使用初始化向量的简单块密码将把相同的明文输入块加密为同样的密文输出块。如果在明文流中有重复的块,那么在密文流中将存在重复的块。如果未经授权的用户知道有关明文块的结构的任何信息,就可以使用这些信息解密已知的密文块并有可能发现您的密钥。若要克服这个问题,可将上一个块中的信息混合到加密下一个块的过程中。这样,两个相同的明文块的输出就会不同。由于该技术使用上一个块加密下一个块,因此使用了一个 IV 来加密数据的第一个块。使用该系统,未经授权的用户有可能知道的公共消息标头将无法用于对密钥进行反向工程。

可以危及用此类型密码加密的数据的一个方法是,对每个可能的密钥执行穷举搜索。根据用于执行加密的密钥大小,即使使用最快的计算机执行这种搜索,也极其耗时,因此难以实施。使用较大的密钥大小将使解密更加困难。虽然从理论上说加密不会使对手无法检索加密的数据,但这确实极大增加了这样做的成本。如果执行彻底搜索来检索只在几天内有意义的数据需要花费三个月的时间,那么穷举搜索的方法是不实用的。

私钥加密的缺点是它假定双方已就密钥和 IV 达成协议,并且互相传达了密钥和 IV 的值。并且,密钥必须对未经授权的用户保密。由于存在这些问题,私钥加密通常与公钥加密一起使用,来秘密地传达密钥和 IV 的值。

假设小红和小明是要在不安全的信道上进行通信的双方,他们可能按以下方式使用私钥加密。小红和小明都同意使用一种具有特定密钥和 IV 的特定算法(如 Rijndael)。小红撰写一条消息并创建要在其上发送该消息的网络流。接下来,她使用该密钥和 IV 加密该文本,并通过 Internet 发送该文本。她没有将密钥和 IV 发送给小明。小明收到该加密文本并使用预先商定的密钥和 IV 对它进行解密。如果传输的内容被人截获,截获者将无法恢复原始消息,因为截获者并不知道密钥或 IV。在这个方案中,密钥必须保密,但 IV 不需要保密。在一个实际方案中,将由小红或小明生成私钥并使用公钥(不对称)加密将私钥(对称)传递给对方。有关更多信息,请参见本主题后面的有关公钥加密的部分。

.NET Framework 提供以下实现私钥加密算法的类:

DESCryptoServiceProvider
RC2CryptoServiceProvider
RijndaelManaged

公钥加密
公钥加密使用一个必须对未经授权的用户保密的私钥和一个可以对任何人公开的公钥。公钥和私钥都在数学上相关联;用公钥加密的数据只能用私钥解密,而用私钥签名的数据只能用公钥验证。公钥可以提供给任何人;公钥用于对要发送到私钥持有者的数据进行加密。两个密钥对于通信会话都是唯一的。公钥加密算法也称为不对称算法,原因是需要用一个密钥加密数据而需要用另一个密钥来解密数据。

公钥加密算法使用固定的缓冲区大小,而私钥加密算法使用长度可变的缓冲区。公钥算法无法像私钥算法那样将数据链接起来成为流,原因是它只可以加密少量数据。因此,不对称操作不使用与对称操作相同的流模型。

双方(小红和小明)可以按照下列方式使用公钥加密。首先,小红生成一个公钥/私钥对。如果小明想要给小红发送一条加密的消息,他将向她索要她的公钥。小红通过不安全的网络将她的公钥发送给小明,小明接着使用该密钥加密消息。(如果小明在不安全的信道如公共网络上收到小红的密钥,则小明必须同小红验证他具有她的公钥的正确副本。)小明将加密的消息发送给小红,而小红使用她的私钥解密该消息。

但是,在传输小红的公钥期间,未经授权的代理可能截获该密钥。而且,同一代理可能截获来自小明的加密消息。但是,该代理无法用公钥解密该消息。该消息只能用小红的私钥解密,而该私钥没有被传输。小红不使用她的私钥加密给小明的答复消息,原因是任何具有公钥的人都可以解密该消息。如果小红想要将消息发送回小明,她将向小明索要他的公钥并使用该公钥加密她的消息。然后,小明使用与他相关联的私钥来解密该消息。

在一个实际方案中,小红和小明使用公钥(不对称)加密来传输私(对称)钥,而对他们的会话的其余部分使用私钥加密。

公钥加密具有更大的密钥空间(或密钥的可能值范围),因此不大容易受到对每个可能密钥都进行尝试的穷举攻击。由于不必保护公钥,因此它易于分发。公钥算法可用于创建数字签名以验证数据发送方的身份。但是,公钥算法非常慢(与私钥算法相比),不适合用来加密大量数据。公钥算法仅对传输很少量的数据有用。公钥加密通常用于加密一个私钥算法将要使用的密钥和 IV。传输密钥和 IV 后,会话的其余部分将使用私钥加密。

.NET Framework 提供以下实现公钥加密算法的类:

DSACryptoServiceProvider
RSACryptoServiceProvider
数字签名
公钥算法还可用于构成数字签名。数字签名验证发送方的身份(如果您信任发送方的公钥)并帮助保护数据的完整性。使用由小红生成的公钥,小红的数据的接收者可以通过将数字签名与小红的数据和小红的公钥进行比较来验证是否是小红发送了该数据。

为了使用公钥加密对消息进行数字签名,小红首先将哈希算法应用于该消息以创建消息摘要。该消息摘要是数据的紧凑且唯一的表示形式。然后,小红用她的私钥加密该消息摘要以创建她的个人签名。在收到消息和签名时,小明使用小红的公钥解密签名以恢复消息摘要,并使用与小红所使用的相同的哈希算法来散列消息。如果小明计算的消息摘要与从小红那里收到的消息摘要完全一致,小明就可以确定该消息来自私钥的持有人,并且数据未被修改过。如果小明相信小红是私钥的持有人,则他知道该消息来自小红。

请注意,由于发送方的公钥为大家所周知,并且它通常包含在数字签名格式中,因此任何人都可以验证签名。此方法不保守消息的机密;若要使消息保密,还必须对消息进行加密。

.NET Framework 提供以下实现数字签名算法的类:

DSACryptoServiceProvider
RSACryptoServiceProvider
哈希值
哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希计算都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入,在计算上是不可能的。

消息身份验证代码 (MAC) 哈希函数通常与数字签名一起用于对数据进行签名,而消息检测代码 (MDC) 哈希函数则用于数据完整性。

双方(小红和小明)可按下面的方式使用哈希函数来确保数据的完整性。如果小红对小明编写一条消息并创建该消息的哈希,则小明可以在稍后散列该消息并将他的哈希与原始哈希进行比较。如果两个哈希值相同,则该消息没有被更改;如果值不相同,则该消息在小红编写它之后已被更改。为了使此系统发挥作用,小红必须对除小明外的所有人保密原始的哈希值。

.NET Framework 提供以下实现数字签名算法的类:

HMACSHA1
MACTripleDES
MD5CryptoServiceProvider
SHA1Managed
SHA256Managed
SHA384Managed
SHA512Managed
随机数生成
随机数生成是许多加密操作不可分割的组成部分。例如,加密密钥需要尽可能地随机,以便使生成的密钥很难再现。加密随机数生成器必须生成无法以计算方法推算出(低于 p < .05 的概率)的输出;即,任何推算下一个输出位的方法不得比随机猜测具有更高的成功概率。.NET Framework 中的类使用随机数生成器生成加密密钥。

RNGCryptoServiceProvider 类是随机数生成器算法的实现。

㈡ 无线网络传输加密原理

你肯定不会设计一个没有防火墙的互联网接入的网络。因此,你怎么会架设一个没有加密的无线网络?理解无线加密对于部署一个安全的无线网络是非常重要的。

无线传输的安全类似于一个书面信息。有各种各样的方法来发送一个书面信息。每一种方法都提供一种增强水平的安全和保护这个信息的完整性。你可以发送一张明信片,这样,这个信息对于看到它的每一个人都是公开的。你可以把这个信息放在信封里,防止有人随意看到它。如果你确实要保证只有收件人能够看到这个信息,你就需要给这个信息加密并且保证收件人知道这个信息的解码方式。

无线数据传输也是如此。没有加密的无线数据是在空中传输的,任何在附近的无线设备都有可能截获这些数据。

使用有线等效协议(WEP)加密你的无线网络可提供最低限度的安全,因为这种加密是很容易破解的。如果你确实要保护你的无线数据,你需要使用WPA(Wi-Fi保护接入)等更安全的加密方式。为了帮助你了解这些选择,这里简要介绍一些现有的无线加密和安全技术:

有线等效协议(WEP)

有线等效协议是厂商作为一种伪标准匆忙推出的一种加密方式。厂商要在这个协议标准最后确定下来之前匆忙开始生产无线设备。因此,这个协议后来发现存在一些漏洞。甚至一个初入道的攻击者也能够利用这个协议中的安全漏洞。

Wi-Fi保护接入(WPA)

制定Wi-Fi保护接入协议是为了改善或者替换有漏洞的WEP加密方式。WPA提供了比WEP更强大的加密方式,解决了WEP存在的许多弱点。

临时密钥完整性协议(TKIP)

TKIP是一种基础性的技术,允许WPA向下兼容WEP协议和现有的无线硬件。TKIP与WEP一起工作,组成了一个更长的128位密钥,并根据每个数据包变换密钥,使这个密钥比单独使用WEP协议安全许多倍。

可扩展认证协议(EAP)

有EAP的支持,WPA加密可提供与控制访问无线网络有关的更多的功能。其方法不是仅根据可能被捕捉或者假冒的MAC地址过滤来控制无线网络的访问,而是根据公共密钥基础设施(PKI)来控制无线网络的访问。

虽然WPA协议给WEP协议带来了很大的改善,它比WEP协议安全许多倍,但是,任何加密都比一点都不加密好得多。如果WEP是你的无线设备上拥有的惟一的保护措施,这种保护措施仍然可以阻止随意地危害你的无线数据并且使大多数新入道的攻击者寻找没有保护的无线网络来利用。

㈢ 透明数据加密的技术原理怎样实现

后置代理加密过于依赖数据库自身所具备的扩展机制,且数据在数据库共享内存中也是密文,导致在部分场景下的数据库性能表现不佳。因此,基于后置代理加密技术又发展出了透明数据加密技术,目的是在保持后置代理加密优势的同时,降低对数据库自身扩展机制的依赖性,从而让数据库系统性能保持在相对合理的水平之上。。。。透明数据加密,全称为Transparent Data Encryption(TDE),是一种对应用系统完全透明的数据库端存储加密技术,通常由数据库厂商在数据库引擎中实现——在数据库引擎的存储管理层增加一个数据处理过程,当数据由数据库共享内存写入到数据文件时对其进行加密;当数据由数据文件读取到数据库共享内存时对其进行解密。也就是说,数据在数据库共享内存中是以明文形态存在的,而在数据文件中则以密文形态存在。同时,由于该技术的透明性,任何合法且有权限的数据库用户都可以访问和处理加密表中的数据。

㈣ 简述加密技术的基本原理,并指出有哪些常用的加密体制及其代表算法

1、对称加密算法
对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密,常用的算法包括:
DES(Data Encryption Standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合。
3DES(Triple DES):是基于DES,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高。
AES(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高;
算法原理
AES 算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。AES 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。
2、非对称算法
常见的非对称加密算法如下:
RSA:由 RSA 公司发明,是一个支持变长密钥的公共密钥算法,需要加密的文件块的长度也是可变的;
DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准);
ECC(Elliptic Curves Cryptography):椭圆曲线密码编码学。
算法原理——椭圆曲线上的难题
椭圆曲线上离散对数问题ECDLP定义如下:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q 的情况下求出小于p的正整数k。可以证明由k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难。
将椭圆曲线中的加法运算与离散对数中的模乘运算相对应,将椭圆曲线中的乘法运算与离散对数中的模幂运算相对应,我们就可以建立基于椭圆曲线的对应的密码体制。

㈤ 数据加密的基本原理是什么

是一门专门的学问,加密基于不同的原理。

㈥ 请教一下,数据库加密的原理是什么

数据库加密的底层原理本质上是TDE(Transparent Data Encryption)技术,即一种透明数据加密技术,在数据库主程序启动时加载扩展的TDE插件。TDE插件技术可以实现:在写入存储介质前将数据加密,实现数据的存储加密;在从存储介质加载数据到内存前进行数据解密,实现数据的解密使用;利用TDE插件的增强访问控制能力实现独立于数据库原有权限体系的增强的权控功能。安华金和数据库加密产品就是依托这种技术实现的,想要了解更多,找他们咨询一下吧。可以去上网络看看。

㈦ 数据加密的基本信息

和防火墙配合使用的数据加密技术,是为提高信息系统和数据的安全性和保密性,防止秘密数据被外部破译而采用的主要技术手段之一。在技术上分别从软件和硬件两方面采取措施。按照作用的不同,数据加密技术可分为数据传输加密技术、数据存储加密技术、数据完整性的鉴别技术和密钥管理技术。
数据传输加密技术的目的是对传输中的数据流加密,通常有线路加密与端—端加密两种。线路加密侧重在线路上而不考虑信源与信宿,是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。端—端加密指信息由发送端自动加密,并且由TCP/IP进行数据包封装,然后作为不可阅读和不可识别的数据穿过互联网,当这些信息到达目的地,将被自动重组、解密,而成为可读的数据。
数据存储加密技术的目的是防止在存储环节上的数据失密,数据存储加密技术可分为密文存储和存取控制两种。前者一般是通过加密算法转换、附加密码、加密模块等方法实现;后者则是对用户资格、权限加以审查和限制,防止非法用户存取数据或合法用户越权存取数据。
数据完整性鉴别技术的目的是对介入信息传送、存取和处理的人的身份和相关数据内容进行验证,一般包括口令、密钥、身份、数据等项的鉴别。系统通过对比验证对象输入的特征值是否符合预先设定的参数,实现对数据的安全保护。
密钥管理技术包括密钥的产生、分配、保存、更换和销毁等各个环节上的保密措施。 数据加密的术语有 :
明文,即原始的或未加密的数据。通过加密算法对其进行加密,加密算法的输入信息为明文和密钥;
密文,明文加密后的格式,是加密算法的输出信息。加密算法是公开的,而密钥则是不公开的。密文不应为无密钥的用户理解,用于数据的存储以及传输;
密钥,是由数字、字母或特殊符号组成的字符串,用它控制数据加密、解密的过程;
加密,把明文转换为密文的过程;
加密算法,加密所采用的变换方法;
解密,对密文实施与加密相逆的变换,从而获得明文的过程;
解密算法,解密所采用的变换方法。
加密技术是一种防止信息泄露的技术。它的核心技术是密码学,密码学是研究密码系统或通信安全的一门学科,它又分为密码编码学和密码分析学。
任何一个加密系统都是由明文、密文、算法和密钥组成。发送方通过加密设备或加密算法,用加密密钥将数据加密后发送出去。接收方在收到密文后,用解密密钥将密文解密,恢复为明文。在传输过程中,即使密文被非法分子偷窃获取,得到的也只是无法识别的密文,从而起到数据保密的作用。
例:明文为字符串:
AS KINGFISHERS CATCH FIRE
(为简便起见,假定所处理的数据字符仅为大写字母和空格符)。假定密钥为字符串:
ELIOT
加密算法为:
1) 将明文划分成多个密钥字符串长度大小的块(空格符以+表示)
AS+KI NGFIS HERS+ CATCH +FIRE
2) 用0~26范围的整数取代明文的每个字符,空格符=00,A=01,...,Z=26:
3) 与步骤2一样对密钥的每个字符进行取代:
0512091520
4) 对明文的每个块,将其每个字符用对应的整数编码与密钥中相应位置的字符的整数编码的和模27后的值(整数编码)取代:
举例:第一个整数编码为 (01+05)%27=06
5) 将步骤4的结果中的整数编码再用其等价字符替换:
FDIZB SSOXL MQ+GT HMBRA ERRFY
如果给出密钥,该例的解密过程很简单。问题是对于一个恶意攻击者来说,在不知道密钥的情况下,利用相匹配的明文和密文获得密钥究竟有多困难?对于上面的简单例子,答案是相当容易的,不是一般的容易,但是,复杂的加密模式同样很容易设计出。理想的情况是采用的加密模式使得攻击者为了破解所付出的代价应远远超过其所获得的利益。实际上,该目的适用于所有的安全性措施。这种加密模式的可接受的最终目标是:即使是该模式的发明者也无法通过相匹配的明文和密文获得密钥,从而也无法破解密文。 传统加密方法有两种,替换和置换。上面的例子采用的就是替换的方法:使用密钥将明文中的每一个字符转换为密文中的一个字符。而置换仅将明文的字符按不同的顺序重新排列。单独使用这两种方法的任意一种都是不够安全的,但是将这两种方法结合起来就能提供相当高的安全程度。数据加密标准(Data Encryption Standard,简称DES)就采用了这种结合算法,它由IBM制定,并在1977年成为美国官方加密标准。
DES的工作原理为:将明文分割成许多64位大小的块,每个块用64位密钥进行加密,实际上,密钥由56位数据位和8位奇偶校验位组成,因此只有56个可能的密码而不是64个。每块先用初始置换方法进行加密,再连续进行16次复杂的替换,最后再对其施用初始置换的逆。第i步的替换并不是直接利用原始的密钥K,而是由K与i计算出的密钥Ki。
DES具有这样的特性,其解密算法与加密算法相同,除了密钥Ki的施加顺序相反以外。 多年来,许多人都认为DES并不是真的很安全。事实上,即使不采用智能的方法,随着快速、高度并行的处理器的出现,强制破解DES也是可能的。公开密钥加密方法使得DES以及类似的传统加密技术过时了。公开密钥加密方法中,加密算法和加密密钥都是公开的,任何人都可将明文转换成密文。但是相应的解密密钥是保密的(公开密钥方法包括两个密钥,分别用于加密和解密),而且无法从加密密钥推导出,因此,即使是加密者若未被授权也无法执行相应的解密。
公开密钥加密思想最初是由Diffie和Hellman提出的,最着名的是Rivest、Shamir以及Adleman提出的,通常称为RSA(以三个发明者的首位字母命名)的方法,该方法基于下面的两个事实:
1) 已有确定一个数是不是质数的快速算法;
2) 尚未找到确定一个合数的质因子的快速算法。
RSA方法的工作原理如下:
1) 任意选取两个不同的大质数p和q,计算乘积r=p*q;
2) 任意选取一个大整数e,e与(p-1)*(q-1)互质,整数e用做加密密钥。注意:e的选取是很容易的,例如,所有大于p和q的质数都可用。
3) 确定解密密钥d:
(d * e) molo(p - 1)*(q - 1) = 1
根据e、p和q可以容易地计算出d。
4) 公开整数r和e,但是不公开d;
5) 将明文P (假设P是一个小于r的整数)加密为密文C,计算方法为:
C = P^e molo r
6) 将密文C解密为明文P,计算方法为:
P = C^d molo r
然而只根据r和e(不是p和q)要计算出d是不可能的。因此,任何人都可对明文进行加密,但只有授权用户(知道d)才可对密文解密。
下面举一简单的例子对上述过程进行说明,显然我们只能选取很小的数字。
例:选取p=3, q=5,则r=15,(p-1)*(q-1)=8。选取e=11(大于p和q的质数),通过(d*11)molo(8) = 1。
计算出d =3。
假定明文为整数13。则密文C为
C = P^e molo r
= 13^11 molo 15
= 1,792,160,394,037 molo 15
= 7
复原明文P为:
P = C^d molo r
= 7^3 molo 15
= 343 molo 15
= 13
因为e和d互逆,公开密钥加密方法也允许采用这样的方式对加密信息进行签名,以便接收方能确定签名不是伪造的。假设A和B希望通过公开密钥加密方法进行数据传输,A和B分别公开加密算法和相应的密钥,但不公开解密算法和相应的密钥。A和B的加密算法分别是ECA和ECB,解密算法分别是DCA和DCB,ECA和DCA互逆,ECB和DCB互逆。若A要向B发送明文P,不是简单地发送ECB(P),而是先对P施以其解密算法DCA,再用加密算法ECB对结果加密后发送出去。
密文C为:
C = ECB(DCA(P))
B收到C后,先后施以其解密算法DCB和加密算法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*/
这样B就确定报文确实是从A发出的,因为只有当加密过程利用了DCA算法,用ECA才能获得P,只有A才知道DCA算法,没
有人,即使是B也不能伪造A的签名。 前言
随着信息化的高速发展,人们对信息安全的需求接踵而至,人才竞争、市场竞争、金融危机、敌特机构等都给企事业单位的发展带来巨大风险,内部窃密、黑客攻击、无意识泄密等窃密手段成为了人与人之间、企业与企业之间、国与国之间的安全隐患。
市场的需求、人的安全意识、环境的诸多因素促使着我国的信息安全高速发展,信息安全经历了从传统的单一防护如防火墙到信息安全整体解决方案、从传统的老三样防火墙、入侵检测、杀毒软件到多元化的信息安全防护、从传统的外部网络防护到内网安全、主机安全等。
传统数据加密技术分析
信息安全传统的老三样(防火墙、入侵检测、防病毒)成为了企事业单位网络建设的基础架构,已经远远不能满足用户的安全需求,新型的安全防护手段逐步成为了信息安全发展的主力军。例如主机监控、文档加密等技术。
在新型安全产品的队列中,主机监控主要采用外围围追堵截的技术方案,虽然对信息安全有一定的提高,但是因为产品自身依赖于操作系统,对数据自身没有有效的安全防护,所以存在着诸多安全漏洞,例如:最基础的手段拆拔硬盘、winpe光盘引导、USB引导等方式即可将数据盗走,而且不留任何痕迹;此技术更多的可以理解为企业资产管理软件,单一的产品无法满足用户对信息安全的要求。
文档加密是现今信息安全防护的主力军,采用透明加解密技术,对数据进行强制加密,不改变用户原有的使用习惯;此技术对数据自身加密,不管是脱离操作系统,还是非法脱离安全环境,用户数据自身都是安全的,对环境的依赖性比较小。市面上的文档加密主要的技术分为磁盘加密、应用层加密、驱动级加密等几种技术,应用层加密因为对应用程序的依赖性比较强,存在诸多兼容性和二次开发的问题,逐步被各信息安全厂商所淘汰。
当今主流的两大数据加密技术
我们所能常见到的主要就是磁盘加密和驱动级解密技术:
全盘加密技术是主要是对磁盘进行全盘加密,并且采用主机监控、防水墙等其他防护手段进行整体防护,磁盘加密主要为用户提供一个安全的运行环境,数据自身未进行加密,操作系统一旦启动完毕,数据自身在硬盘上以明文形式存在,主要靠防水墙的围追堵截等方式进行保护。磁盘加密技术的主要弊端是对磁盘进行加密的时间周期较长,造成项目的实施周期也较长,用户一般无法忍耐;磁盘加密技术是对磁盘进行全盘加密,一旦操作系统出现问题。需要对数据进行恢复也是一件让用户比较头痛的事情,正常一块500G的硬盘解密一次所需时间需要3-4个小时;市面上的主要做法是对系统盘不做加密防护,而是采用外围技术进行安全访问控制,大家知道操作系统的版本不断升级,微软自身的安全机制越来越高,人们对系统的控制力度越来越低,尤其黑客技术层层攀高,一旦防护体系被打破,所有一切将暴露无疑。另外,磁盘加密技术是对全盘的信息进行安全管控,其中包括系统文件,对系统的效率性能将大大影响。
驱动级技术是信息加密的主流技术,采用进程+后缀的方式进行安全防护,用户可以根据企事业单位的实际情况灵活配置,对重要的数据进行强制加密,大大提高了系统的运行效率。驱动级加密技术与磁盘加密技术的最大区别就是驱动级技术会对用户的数据自身进行保护,驱动级加密采用透明加解密技术,用户感觉不到系统的存在,不改变用户的原有操作,数据一旦脱离安全环境,用户将无法使用,有效提高了数据的安全性;另外驱动级加密技术比磁盘加密技术管理可以更加细粒度,有效实现数据的全生命周期管理,可以控制文件的使用时间、次数、复制、截屏、录像等操作,并且可以对文件的内部进行细粒度的授权管理和数据的外出访问控制,做到数据的全方位管理。驱动级加密技术在给用户的数据带来安全的同时,也给用户的使用便利性带来一定的问题,驱动级加密采用进程加密技术,对同类文件进行全部加密,无法有效区别个人文件与企业文件数据的分类管理,个人电脑与企业办公的并行运行等问题。

㈧ 数据在网络上传输为什么要加密现在常用的数据加密算法主要有哪些

数据传输加密技术的目的是对传输中的数据流加密,通常有线路加密与端—端加密两种。线路加密侧重在线路上而不考虑信源与信宿,是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。

端—端加密指信息由发送端自动加密,并且由TCP/IP进行数据包封装,然后作为不可阅读和不可识别的数据穿过互联网,当这些信息到达目的地,将被自动重组、解密,而成为可读的数据。

数据存储加密技术的目的是防止在存储环节上的数据失密,数据存储加密技术可分为密文存储和存取控制两种。前者一般是通过加密算法转换、附加密码、加密模块等方法实现;后者则是对用户资格、权限加以审查和限制,防止非法用户存取数据或合法用户越权存取数据。

常见加密算法

1、DES(Data Encryption Standard):对称算法,数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合;

2、3DES(Triple DES):是基于DES的对称算法,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高;

3、RC2和RC4:对称算法,用变长密钥对大量数据进行加密,比 DES 快;

4、IDEA(International Data Encryption Algorithm)国际数据加密算法,使用 128 位密钥提供非常强的安全性;

5、RSA:由 RSA 公司发明,是一个支持变长密钥的公共密钥算法,需要加密的文件块的长度也是可变的,非对称算法; 算法如下:

首先, 找出三个数,p,q,r,其中 p,q 是两个不相同的质数,r 是与 (p-1)(q-1) 互为质数的数。

p,q,r这三个数便是 private key。接着,找出 m,使得 rm == 1 mod (p-1)(q-1).....这个 m 一定存在,因为 r 与 (p-1)(q-1) 互质,用辗转相除法就可以得到了。再来,计算 n = pq.......m,n 这两个数便是 public key。

6、DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准),严格来说不算加密算法;

7、AES(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,对称算法,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高,在21世纪AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法。

8、BLOWFISH,它使用变长的密钥,长度可达448位,运行速度很快;

9、MD5:严格来说不算加密算法,只能说是摘要算法;

对MD5算法简要的叙述可以为:MD5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

(8)数据加密传输原理扩展阅读

数据加密标准

传统加密方法有两种,替换和置换。上面的例子采用的就是替换的方法:使用密钥将明文中的每一个字符转换为密文中的一个字符。而置换仅将明文的字符按不同的顺序重新排列。单独使用这两种方法的任意一种都是不够安全的,但是将这两种方法结合起来就能提供相当高的安全程度。

数据加密标准(Data Encryption Standard,简称DES)就采用了这种结合算法,它由IBM制定,并在1977年成为美国官方加密标准。

DES的工作原理为:将明文分割成许多64位大小的块,每个块用64位密钥进行加密,实际上,密钥由56位数据位和8位奇偶校验位组成,因此只有56个可能的密码而不是64个。

每块先用初始置换方法进行加密,再连续进行16次复杂的替换,最后再对其施用初始置换的逆。第i步的替换并不是直接利用原始的密钥K,而是由K与i计算出的密钥Ki。

DES具有这样的特性,其解密算法与加密算法相同,除了密钥Ki的施加顺序相反以外。

参考资料来源:网络-加密算法

参考资料来源:网络-数据加密

㈨ 网络安全中加密和解密的原理是什么

简单的说就是你的数据(明文)通过一种算法+加密密钥(密文),然后传输给另一方,另一方收到后用同样的算法+解密密钥(等同你的加密密钥)将你的密文解密。目前用的算法:哈希,MD5,SHA等。

㈩ 简要说说对称加密和非对称加密的原理以及区别是什么

对称加密的原理是数据发送方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。接收方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密,才能使其恢复成可读明文。

非对称加密的原理是甲方首先生成一对密钥同时将其中的一把作为公开密钥;得到公开密钥的乙方再使用该密钥对需要加密的信息进行加密后再发送给甲方;甲方再使用另一把对应的私有密钥对加密后的信息进行解密,这样就实现了机密数据传输。

对称加密和非对称加密的区别为:密钥不同、安全性不同、数字签名不同。

一、密钥不同

1、对称加密:对称加密加密和解密使用同一个密钥。

2、非对称加密:非对称加密加密和解密所使用的不是同一个密钥,需要两个密钥来进行加密和解密。

二、安全性不同

1、对称加密:对称加密如果用于通过网络传输加密文件,那么不管使用任何方法将密钥告诉对方,都有可能被窃听。

2、非对称加密:非对称加密因为它包含有两个密钥,且仅有其中的“公钥”是可以被公开的,接收方只需要使用自己已持有的私钥进行解密,这样就可以很好的避免密钥在传输过程中产生的安全问题。

三、数字签名不同

1、对称加密:对称加密不可以用于数字签名和数字鉴别。

2、非对称加密:非对称加密可以用于数字签名和数字鉴别。

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