‘壹’ 数据加密主要有哪些方式
主要有两种方式:“对称式”和“非对称式”。
对称式加密就是加密和解密使用同一个密钥,通常称之为“Session Key ”这种加密技术目前被广泛采用,如美国政府所采用的DES加密标准就是一种典型的“对称式”加密法,它的Session Key长度为56Bits。
非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥,通常有两个密钥,称为“公钥”和“私钥”,它们两个必需配对使用,否则不能打开加密文件。这里的“公钥”是指可以对外公布的,“私钥”则不能,只能由持有人一个人知道。它的优越性就在这里,因为对称式的加密方法如果是在网络上传输加密文件就很难把密钥告诉对方,不管用什么方法都有可能被别窃听到。而非对称式的加密方法有两个密钥,且其中的“公钥”是可以公开的,也就不怕别人知道,收件人解密时只要用自己的私钥即可以,这样就很好地避免了密钥的传输安全性问题。
一般的数据加密可以在通信的三个层次来实现:链路加密、节点加密和端到端加密。(3)
链路加密
对于在两个网络节点间的某一次通信链路,链路加密能为网上传输的数据提供安全证。对于链路加密(又称在线加密),所有消息在被传输之前进行加密,在每一个节点对接收到消息进行解密,然后先使用下一个链路的密钥对消息进行加密,再进行传输。在到达目的地之前,一条消息可能要经过许多通信链路的传输。
由于在每一个中间传输节点消息均被解密后重新进行加密,因此,包括路由信息在内的链路上的所有数据均以密文形式出现。这样,链路加密就掩盖了被传输消息的源点与终点。由于填充技术的使用以及填充字符在不需要传输数据的情况下就可以进行加密,这使得消息的频率和长度特性得以掩盖,从而可以防止对通信业务进行分析。
尽管链路加密在计算机网络环境中使用得相当普遍,但它并非没有问题。链路加密通常用在点对点的同步或异步线路上,它要求先对在链路两端的加密设备进行同步,然后使用一种链模式对链路上传输的数据进行加密。这就给网络的性能和可管理性带来了副作用。
在线路/信号经常不通的海外或卫星网络中,链路上的加密设备需要频繁地进行同步,带来的后果是数据丢失或重传。另一方面,即使仅一小部分数据需要进行加密,也会使得所有传输数据被加密。
在一个网络节点,链路加密仅在通信链路上提供安全性,消息以明文形式存在,因此所有节点在物理上必须是安全的,否则就会泄漏明文内容。然而保证每一个节点的安全性需要较高的费用,为每一个节点提供加密硬件设备和一个安全的物理环境所需要的费用由以下几部分组成:保护节点物理安全的雇员开销,为确保安全策略和程序的正确执行而进行审计时的费用,以及为防止安全性被破坏时带来损失而参加保险的费用。
在传统的加密算法中,用于解密消息的密钥与用于加密的密钥是相同的,该密钥必须被秘密保存,并按一定规则进行变化。这样,密钥分配在链路加密系统中就成了一个问题,因为每一个节点必须存储与其相连接的所有链路的加密密钥,这就需要对密钥进行物理传送或者建立专用网络设施。而网络节点地理分布的广阔性使得这一过程变得复杂,同时增加了密钥连续分配时的费用。
节点加密
尽管节点加密能给网络数据提供较高的安全性,但它在操作方式上与链路加密是类似的:两者均在通信链路上为传输的消息提供安全性;都在中间节点先对消息进行解密,然后进行加密。因为要对所有传输的数据进行加密,所以加密过程对用户是透明的。
然而,与链路加密不同,节点加密不允许消息在网络节点以明文形式存在,它先把收到的消息进行解密,然后采用另一个不同的密钥进行加密,这一过程是在节点上的一个安全模块中进行。
节点加密要求报头和路由信息以明文形式传输,以便中间节点能得到如何处理消息的信息。因此这种方法对于防止攻击者分析通信业务是脆弱的。
端到端加密
端到端加密允许数据在从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在。采用端到端加密,消息在被传输时到达终点之前不进行解密,因为消息在整个传输过程中均受到保护,所以即使有节点被损坏也不会使消息泄露。
端到端加密系统的价格便宜些,并且与链路加密和节点加密相比更可靠,更容易设计、实现和维护。端到端加密还避免了其它加密系统所固有的同步问题,因为每个报文包均是独立被加密的,所以一个报文包所发生的传输错误不会影响后续的报文包。此外,从用户对安全需求的直觉上讲,端到端加密更自然些。单个用户可能会选用这种加密方法,以便不影响网络上的其他用户,此方法只需要源和目的节点是保密的即可。
端到端加密系统通常不允许对消息的目的地址进行加密,这是因为每一个消息所经过的节点都要用此地址来确定如何传输消息。由于这种加密方法不能掩盖被传输消息的源点与终点,因此它对于防止攻击者分析通信业务是脆弱的。
‘贰’ 关于信息加密技术有哪些介绍
信息加密技术是指利用数学或物理手段,对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护,以防止泄漏的技术。一般来说,保密通信、计算机密钥、防复制软盘等都属于信息加密技术。通信过程中的加密主要是采用密码,在数字通信中可利用计算机采用加密法,改变负载信息的数码结构。
计算机信息保护则以软件加密为主。目前世界上最流行的几种加密体制和加密算法有RSA算法和CCEP算法等。为防止破密,加密软件还常采用硬件加密和加密软盘。一些软件商品常带有一种小的硬卡,这就是硬件加密措施。在软盘上用激光穿孔,使软件的存储区有不为人所知的局部破坏,就可以防止非法复制。这样的加密软盘可以为不掌握加密技术的人员使用,以保护软件。由于计算机软件的非法复制、解密及盗版问题日益严重,甚至引发国际争端,因此信息加密技术和加密手段的研究,正在飞速地发展。
‘叁’ 文件传输加密都有哪些方法呢
DES与AES的比较
自DES算法公诸于世以来,学术界围绕它的安全性等方面进行了研究并展开了激烈的争论。在技术上,对DES的批评主要集中在以下几个方面:
1、作为分组密码,DES的加密单位仅有64位二进制,这对于数据传输来说太小,因为每个分组仅含8个字符,而且其中某些位还要用于奇偶校验或其他通讯开销。
2、DES的密钥的位数太短,只有56比特,而且各次迭代中使用的密钥是递推产生的,这种相关必然降低密码体制的安全性,在现有技术下用穷举法寻找密钥已趋于可行。
3、DES不能对抗差分和线性密码分析。
4、DES用户实际使用的密钥长度为56bit,理论上最大加密强度为256。DES算法要提高加密强度(例如增加密钥长度),则系统开销呈指数增长。除采用提高硬件功能和增加并行处理功能外,从算法本身和软件技术方面都无法提高DES算法的加密强度。
采用DES与RSA相结合的应用,使它们的优缺点正好互补,即DES加密速度快,适合加密较长的报文,可用其加密明文;RSA加密速度慢,安全性好,应用于DES 密钥的加密,可解决DES 密钥分配的问题。
目前这种RSA和DES结合的方法已成为EMAIL保密通信标准。
‘肆’ 保护数据在传输过程中安全的唯一实用的方法是什么
是数据加密。
数据加密被公认为是保护数据传输安全惟一实用的方法和保护存储数据安全的有效方法,它是数据保护在技术上最重要的防线。
数据加密技术是最基本的安全技术,被誉为信息安全的核心,最初主要用于保证数据在存储和传输过程中的保密性。
它通过变换和置换等各种方法将被保护信息置换成密文,然后再进行信息的存储或传输,即使加密信息在存储或者传输过程为非授权人员所获得,也可以保证这些信息不为其认知,从而达到保护信息的目的。该方法的保密性直接取决于所采用的密码算法和密钥长度。
数据加密的术语有:
1、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;
2、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;
3、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;
4、加密,把明文转换为密文的过程;
5、加密算法,加密所采用的变换方法;
6、解密,对密文实施与加密相逆的变换,从而获得明文的过程;
7、解密算法,解密所采用的变换方法。
数据加密方法:
1、异或
异或算法的好处便是数A和数B异或后,把结果再和数A异或便可得到B,或者和数B异或可重新得到数据A。利用异或的这个特性可简单实现数据的加密和解密算法。
2、构建加密机加密
加密机实际上便是异或中的其中一个数,可以根据自己的需要随意构建。
‘伍’ 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。
(5)电子信息传输过程中怎么加密扩展阅读
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
‘陆’ 网络传输数据如何加密
MD5 和 RSA 是网络传输中最常用的两个算法;
1、MD5加密是不可逆的,通过MD5加密之后得到的加密字符串是不能再逆向解密的。
2、RSA加密是可逆的,通过RSA加密之后得到的加密字符串。可以利用加密的公钥进行解密,需要注意的是公钥最好不要在网络中传输。
‘柒’ 信息加密技术er加密是什么
是加密参数文件。
1.常见的加密技术有对称加密和非对称加密这两类,他们的特点是对称加密使用同样的密码来做加密和解密,非对称算法采用不同的密码来做加密和解密。另外还有一些离散数据的信息处理技术比如MD5或者是SHA的运算,他们的目的是为了知道数据的完整性,就是原始的数据有没有被人修改而出现的。
2.信息加密技术是用来加密坐标系统参数的,使相关参数对使用方或者施工人员不可见。 ER加密参数文件来源:可以在南方地理数据处理平台软件(简称SGO)工具栏目“参数加密”中生成。
‘捌’ 保障信息安全最基本、最核心的技术措施是_
保障信息安全最基本、最核心的技术是信息加密技术。
所谓信息加密技术,是指利用数学或物理手段,对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护,以防止泄漏的技术。一般来说,保密通信、计算机密钥、防复制软盘等都属于信息加密技术。通信过程中的加密主要是采用密码,在数字通信中可利用计算机采用加密法,改变负载信息的数码结构。
计算机信息保护则以软件加密为主。目前世界上最流行的几种加密体制和加密算法有:RSA算法和CCEP算法等。为防止破密,加密软件还常采用硬件加密和加密软盘。一些软件商品常带有一种小的硬卡,这就是硬件加密措施。
在软盘上用激光穿孔,使软件的存储区有不为人所知的局部存坏,就可以防止非法复制。这样的加密软盘可以为不掌握加密技术的人员使用,以保护软件。
(8)电子信息传输过程中怎么加密扩展阅读
信息加密技术的基本原理:
加密就是通过密码算术对数据进行转化,使之成为没有正确密钥任何人都无法读懂的报文。而这些以无法读懂的形式出现的数据一般被称为密文。为了读懂报文,密文必须重新转变为它的最初形式--明文。而含有用来以数学方式转换报文的双重密码就是密钥。
在这种情况下即使一则信息被截获并阅读,这则信息也是毫无利用价值的。而实现这种转化的算法标准,据不完全统计,到现在为止已经有近200多种。
加密之所以安全,绝非因不知道加密解密算法方法,而是加密的密钥是绝对的隐藏,现在流行的RSA和AES加密算法都是完全公开的,一方取得已加密的数据,就算知到加密算法也好,若没有加密的密钥,也不能打开被加密保护的信息。
单单隐蔽加密算法以保护信息,在学界和业界已有相当讨论,一般认为是不够安全的。公开的加密算法是给骇客和加密家长年累月攻击测试。
‘玖’ 多媒体信息加密技术论文
多媒体多媒体信息加密技术论文是解决网络安全问要采取的主要保密安全 措施 。我为大家整理的多媒体多媒体信息加密技术论文论文,希望你们喜欢。
多媒体多媒体信息加密技术论文论文篇一
多媒体信息加密技术论文研究
摘要:随着 网络 技术的 发展 ,网络在提供给人们巨大方便的同时也带来了很多的安全隐患,病毒、黑客攻击以及 计算 机威胁事件已经司空见惯,为了使得互联网的信息能够正确有效地被人们所使用,互联网的安全就变得迫在眉睫。
关键词:网络;加密技术;安全隐患
随着 网络技术 的高速发展,互联网已经成为人们利用信息和资源共享的主要手段,面对这个互连的开放式的系统,人们在感叹 现代 网络技术的高超与便利的同时,又会面临着一系列的安全问题的困扰。如何保护 计算机信息的安全,也即信息内容的保密问题显得尤为重要。
数据加密技术是解决网络安全问要采取的主要保密安全措施。是最常用的保密安全手段,通过数据加密技术,可以在一定程度上提高数据传输的安全性,保证传输数据的完整性。
1加密技术
数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理。使其成为不可读的一段代码,通常称为“密文”传送,到达目的地后使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容,通过这样的途径达到保护数据不被人非法窃取、修改的目的。该过程的逆过程为解密,即将该编码信息转化为其原来数据的过程。数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。数据传输加密技术主要是对传输中的数据流进行加密,常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。
2加密算法
信息加密是由各种加密算法实现的,传统的加密系统是以密钥为基础的,是一种对称加密,即用户使用同一个密钥加密和解密。而公钥则是一种非对称加密 方法 。加密者和解密者各自拥有不同的密钥,对称加密算法包括DES和IDEA;非对称加密算法包括RSA、背包密码等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。
2.1对称加密算法
对称密码体制是一种传统密码体制,也称为私钥密码体制。在对称加密系统中,加密和解密采用相同的密钥。因为加解密钥相同,需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥,各方必须信任对方不会将密钥泄漏出去,这样就可以实现数据的机密性和完整性。对于具有n个用户的网络,需要n(n-1)/2个密钥,在用户群不是很大的情况下,对称加密系统是有效的。DES算法是目前最为典型的对称密钥密码系统算法。
DES是一种分组密码,用专门的变换函数来加密明文。方法是先把明文按组长64bit分成若干组,然后用变换函数依次加密这些组,每次输出64bit的密文,最后将所有密文串接起来即得整个密文。密钥长度56bit,由任意56位数组成,因此数量高达256个,而且可以随时更换。使破解变得不可能,因此,DES的安全性完全依赖于对密钥的保护(故称为秘密密钥算法)。DES运算速度快,适合对大量数据的加密,但缺点是密钥的安全分发困难。
2.2非对称密钥密码体制
非对称密钥密码体制也叫公共密钥技术,该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。公共密钥技术利用两个密码取代常规的一个密码:其中一个公共密钥被用来加密数据,而另一个私人密钥被用来解密数据。这两个密钥在数字上相关,但即便使用许多计算机协同运算,要想从公共密钥中逆算出对应的私人密钥也是不可能的。这是因为两个密钥生成的基本原理根据一个数学计算的特性,即两个对位质数相乘可以轻易得到一个巨大的数字,但要是反过来将这个巨大的乘积数分解为组成它的两个质数,即使是超级计算机也要花很长的时间。此外,密钥对中任何一个都可用于加密,其另外一个用于解密,且密钥对中称为私人密钥的那一个只有密钥对的所有者才知道,从而人们可以把私人密钥作为其所有者的身份特征。根据公共密钥算法,已知公共密钥是不能推导出私人密钥的。最后使用公钥时,要安装此类加密程序,设定私人密钥,并由程序生成庞大的公共密钥。使用者与其向 联系的人发送公共密钥的拷贝,同时请他们也使用同一个加密程序。之后他人就能向最初的使用者发送用公共密钥加密成密码的信息。仅有使用者才能够解码那些信息,因为解码要求使用者知道公共密钥的口令。那是惟有使用者自己才知道的私人密钥。在这些过程当中。信息接受方获得对方公共密钥有两种方法:一是直接跟对方联系以获得对方的公共密钥;另一种方法是向第三方即可靠的验证机构(如Certification Authori-ty,CA),可靠地获取对方的公共密钥。公共密钥体制的算法中最着名的代表是RSA系统,此外还有:背包密码、椭圆曲线、EL Gamal算法等。公钥密码的优点是可以适应网络的开放性要求,且密钥 管理问题也较为简单,尤其可方便的实现数字签名和验证。但其算法复杂,加密数据的速率较低。尽管如此,随着现代 电子 技术和密码技术的发展,公钥密码算法将是一种很有前途的网络安全加密体制。
RSA算法得基本思想是:先找出两个非常大的质数P和Q,算出N=(P×Q),找到一个小于N的E,使E和(P-1)×(Q-1)互质。然后算出数D,使(D×E-1)Mod(P-1)×(Q-1)=0。则公钥为(E,N),私钥为(D,N)。在加密时,将明文划分成串,使得每串明文P落在0和N之间,这样可以通过将明文划分为每块有K位的组来实现。并且使得K满足(P-1)×(Q-1I)K3加密技术在 网络 中的 应用及 发展
实际应用中加密技术主要有链路加密、节点加密和端对端加密等三种方式,它们分别在OSI不同层次使用加密技术。链路加密通常用硬件在物理层实现,加密设备对所有通过的数据加密,这种加密方式对用户是透明的,由网络自动逐段依次进行,用户不需要了解加密技术的细节,主要用以对信道或链路中可能被截获的部分进行保护。链路加密的全部报文都以明文形式通过各节点的处理器。在节点数据容易受到非法存取的危害。节点加密是对链路加密的改进,在协议运输层上进行加密,加密算法要组合在依附于节点的加密模块中,所以明文数据只存在于保密模块中,克服了链路加密在节点处易遭非法存取的缺点。网络层以上的加密,通常称为端对端加密,端对端加密是把加密设备放在网络层和传输层之间或在表示层以上对传输的数据加密,用户数据在整个传输过程中以密文的形式存在。它不需要考虑网络低层,下层协议信息以明文形式传输,由于路由信息没有加密,易受监控分析。不同加密方式在网络层次中侧重点不同,网络应用中可以将链路加密或节点加密同端到端加密结合起来,可以弥补单一加密方式的不足,从而提高网络的安全性。针对网络不同层次的安全需求也制定出了不同的安全协议以便能够提供更好的加密和认证服务,每个协议都位于 计算 机体系结构的不同层次中。混合加密方式兼有两种密码体制的优点,从而构成了一种理想的密码方式并得到广泛的应用。在数据信息中很多时候所传输数据只是其中一小部分包含重要或关键信息,只要这部分数据安全性得到保证整个数据信息都可以认为是安全的,这种情况下可以采用部分加密方案,在数据压缩后只加密数据中的重要或关键信息部分。就可以大大减少计算时间,做到数据既能快速地传输,并且不影响准确性和完整性,尤其在实时数据传输中这种方法能起到很显着的效果。
4结语
多媒体信息加密技术论文作为网络安全技术的核心,其重要性不可忽略。随着加密算法的公开化和解密技术的发展,各个国家正不断致力于开发和设计新的加密算法和加密机制。所以我们应该不断发展和开发新的多媒体信息加密技术论文以适应纷繁变化的网络安全 环境。
多媒体多媒体信息加密技术论文论文篇二
信息数据加密技术研究
[摘 要] 随着全球经济一体化的到来,信息安全得到了越来越多的关注,而信息数据加密是防止数据在数据存储和和传输中失密的有效手段。如何实现信息数据加密,世界各个国家分别从法律上、管理上加强了对数据的安全保护,而从技术上采取措施才是有效手段,信息数据加密技术是利用数学或物理手段,对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护,以防止泄漏的技术。
[关键字] 信息 数据加密 对称密钥加密技术 非对称密钥加密技术
随着全球经济一体化的到来,信息技术的快速发展和信息交换的大量增加给整个社会带来了新的驱动力和创新意识。信息技术的高速度发展,信息传输的安全日益引起人们的关注。世界各个国家分别从法律上、管理上加强了对数据的安全保护,而从技术上采取措施才是有效手段,技术上的措施分别可以从软件和硬件两方面入手。随着对信息数据安全的要求的提高,数据加密技术和物理防范技术也在不断的发展。数据加密是防止数据在数据存储和和传输中失密的有效手段。信息数据加密技术是利用数学或物理手段,对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护,以防止泄漏的技术。信息数据加密与解密从宏观上讲是非常简单的,很容易掌握,可以很方便的对机密数据进行加密和解密。从而实现对数据的安全保障。
1.信息数据加密技术的基本概念
信息数据加密就是通过信息的变换或编码,把原本一个较大范围的人(或者机器)都能够读懂、理解和识别的信息(这些信息可以是语音、文字、图像和符号等等)通过一定的方法(算法),使之成为难以读懂的乱码型的信息,从而达到保障信息安全,使其不被非法盗用或被非相关人员越权阅读的目的。在加密过程中原始信息被称为“明文”,明文经转换加密后得到的形式就是“密文”。那么由“明文”变成“密文”的过程称为“加密”,而把密文转变为明文的过程称为“解密”。
2. 信息数据加密技术分类
信息数据加密技术一般来说可以分为两种,对称密钥加密技术及非对称密钥加密技术。
2.1 对称密钥加密技术
对称密钥加密技术,又称专用密钥加密技术或单密钥加密技术。其加密和解密时使用同一个密钥,即同一个算法。对称密钥是一种比较传统的加密方式,是最简单方式。在进行对称密钥加密时,通信双方需要交换彼此密钥,当需要给对方发送信息数据时,用自己的加密密钥进行加密,而在需要接收方信息数据的时候,收到后用对方所给的密钥进行解密。在对称密钥中,密钥的管理极为重要,一旦密钥丢失,密文将公开于世。这种加密方式在与多方通信时变得很复杂,因为需要保存很多密钥,而且密钥本身的安全就是一个必须面对的大问题。
对称密钥加密算法主要包括:DES、3DES、IDEA、FEAL、BLOWFISH等。
DES 算法的数据分组长度为64 位,初始置换函数接受长度为64位的明文输入,密文分组长度也是64 位,末置换函数输出64位的密文;使用的密钥为64 位,有效密钥长度为56 位,有8 位用于奇偶校验。DES的解密算法与加密算法完全相同,但密钥的顺序正好相反。所以DES是一种对二元数据进行加密的算法。DES加密过程是:对给定的64 位比特的明文通过初始置换函数进行重新排列,产生一个输出;按照规则迭代,置换后的输出数据的位数要比迭代前输入的位数少;进行逆置换,得到密文。
DES 算法还是比别的加密算法具有更高的安全性,因为DES算法具有相当高的复杂性,特别是在一些保密性级别要求高的情况下使用三重DES 或3DES 系统较可靠。DES算法由于其便于掌握,经济有效,使其应用范围更为广泛。目前除了用穷举搜索法可以对DES 算法进行有效地攻击之外, 还没有发现 其它 有效的攻击办法。
IDEA算法1990年由瑞士联邦技术协会的Xuejia Lai和James Massey开发的。经历了大量的详细审查,对密码分析具有很强的抵抗能力,在多种商业产品中被使用。IDEA以64位大小的数据块加密的明文块进行分组,密匙长度为128位,它基于“相异代数群上的混合运算”设计思想算法用硬件和软件实现都很容易且比DES在实现上快的多。
IDEA算法输入的64位数据分组一般被分成4个16位子分组:A1,A2,A3和A4。这4个子分组成为算法输入的第一轮数据,总共有8轮。在每一轮中,这4个子分组相互相异或,相加,相乘,且与6个16位子密钥相异或,相加,相乘。在轮与轮间,第二和第三个子分组交换。最后在输出变换中4个子分组与4个子密钥进行运算。
FEAL算法不适用于较小的系统,它的提出是着眼于当时的DES只用硬件去实现,FEAL算法是一套类似美国DES的分组加密算法。但FEAL在每一轮的安全强度都比DES高,是比较适合通过软件来实现的。FEAL没有使用置换函数来混淆加密或解密过程中的数据。FEAL使用了异或(XOR)、旋转(Rotation)、加法与模(Molus)运算,FEAL中子密钥的生成使用了8轮迭代循环,每轮循环产生2个16bit的子密钥,共产生16个子密钥运用于加密算法中。
2.2 非对称密钥加密技术
非对称密钥加密技术又称公开密钥加密,即非对称加密算法需要两个密钥,公开密钥和私有密钥。有一把公用的加密密钥,有多把解密密钥,加密和解密时使用不同的密钥,即不同的算法,虽然两者之间存在一定的关系,但不可能轻易地从一个推导出另一个。使用私有密钥对数据信息进行加密,必须使用对应的公开密钥才能解密,而 公开密钥对数据信息进行加密,只有对应的私有密钥才能解密。在非对称密钥加密技术中公开密钥和私有密钥都是一组长度很大、数字上具有相关性的素数。其中的一个密钥不可能翻译出信息数据,只有使用另一个密钥才能解密,每个用户只能得到唯一的一对密钥,一个是公开密钥,一个是私有密钥,公开密钥保存在公共区域,可在用户中传递,而私有密钥则必须放在安全的地方。
非对称密钥加密技术的典型算法是RSA算法。RSA算法是世界上第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的非对称性加密算法,RSA算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在(美国麻省理工学院)开发的。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。
RSA算法的安全性依赖于大数分解,但现在还没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。所以是否等同于大数分解一直没有理论证明的支持。由于RSA算法进行的都是大数计算,所以无论是在软件还是硬件方面实现相对于DES算法RSA算法最快的情况也会慢上好几倍。速度一直是RSA算法的缺陷。
3. 总结
随着计算机网络的飞速发展,在实现资源共享、信息海量的同时,信息安全达到了前所未有的需要程度,多媒体信息加密技术论文也凸显了其必不可少的地位,同时也加密技术带来了前所未有的发展需求,加密技术发展空间无限。
参考文献:
[1] IDEA算法 中国信息安全组织 2004-07-17.
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