⑴ 详解加密技术概念、加密方法以及应用
随着网络技术的发展,网络安全也就成为当今网络 社会 的焦点中的焦点,几乎没有人不在谈论网络上的安全问题,病毒、黑客程序、邮件炸弹、远程侦听等这一切都无不让人胆战心惊。病毒、黑客的猖獗使身处今日网络 社会 的人们感觉到谈网色变,无所适从。
但我们必需清楚地认识到,这一切一切的安全问题我们不可一下全部找到解决方案,况且有的是根本无法找到彻底的解决方案,如病毒程序,因为任何反病毒程序都只能在新病毒发现之后才能开发出来,目前还没有哪能一家反病毒软件开发商敢承诺他们的软件能查杀所有已知的和未知的病毒,所以我们不能有等网络安全了再上网的念头,因为或许网络不能有这么一日,就象“矛”与“盾”,网络与病毒、黑客永远是一对共存体。
现代的电脑加密技术就是适应了网络安全的需要而应运产生的,它为我们进行一般的电子商务活动提供了安全保障,如在网络中进行文件传输、电子邮件往来和进行合同文本的签署等。其实加密技术也不是什么新生事物,只不过应用在当今电子商务、电脑网络中还是近几年的 历史 。下面我们就详细介绍一下加密技术的方方面面,希望能为那些对加密技术还一知半解的朋友提供一个详细了解的机会!
一、加密的由来
加密作为保障数据安全的一种方式,它不是现在才有的,它产生的 历史 相当久远,它是起源于要追溯于公元前2000年(几个世纪了),虽然它不是现在我们所讲的加密技术(甚至不叫加密),但作为一种加密的概念,确实早在几个世纪前就诞生了。当时埃及人是最先使用特别的象形文字作为信息编码的,随着时间推移,巴比伦、美索不达米亚和希腊文明都开始使用一些方法来保护他们的书面信息。
近期加密技术主要应用于军事领域,如美国独立战争、美国内战和两次世界大战。最广为人知的编码机器是German Enigma机,在第二次世界大战中德国人利用它创建了加密信息。此后,由于Alan Turing和Ultra计划以及其他人的努力,终于对德国人的密码进行了破解。当初,计算机的研究就是为了破解德国人的密码,人们并没有想到计算机给今天带来的信息革命。随着计算机的发展,运算能力的增强,过去的密码都变得十分简单了,于是人们又不断地研究出了新的数据加密方式,如利用ROSA算法产生的私钥和公钥就是在这个基础上产生的。
二、加密的概念
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”,使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容,通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。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。
三、加密的理由
当今网络 社会 选择加密已是我们别无选择,其一是我们知道在互联网上进行文件传输、电子邮件商务往来存在许多不安全因素,特别是对于一些大公司和一些机密文件在网络上传输。而且这种不安全性是互联网存在基础——TCP/IP协议所固有的,包括一些基于TCP/IP的服务;另一方面,互联网给众多的商家带来了无限的商机,互联网把全世界连在了一起,走向互联网就意味着走向了世界,这对于无数商家无疑是梦寐以求的好事,特别是对于中小企业。为了解决这一对矛盾、为了能在安全的基础上大开这通向世界之门,我们只好选择了数据加密和基于加密技术的数字签名。
加密在网络上的作用就是防止有用或私有化信息在网络上被拦截和窃取。一个简单的例子就是密码的传输,计算机密码极为重要,许多安全防护体系是基于密码的,密码的泄露在某种意义上来讲意味着其安全体系的全面崩溃。
通过网络进行登录时,所键入的密码以明文的形式被传输到服务器,而网络上的窃听是一件极为容易的事情,所以很有可能黑客会窃取得用户的密码,如果用户是Root用户或Administrator用户,那后果将是极为严重的。
还有如果你公司在进行着某个招标项目的投标工作,工作人员通过电子邮件的方式把他们单位的标书发给招标单位,如果此时有另一位竞争对手从网络上窃取到你公司的标书,从中知道你公司投标的标的,那后果将是怎样,相信不用多说聪明的你也明白。
这样的例子实在是太多了,解决上述难题的方案就是加密,加密后的口令即使被黑客获得也是不可读的,加密后的标书没有收件人的私钥也就无法解开,标书成为一大堆无任何实际意义的乱码。总之无论是单位还是个人在某种意义上来说加密也成为当今网络 社会 进行文件或邮件安全传输的时代象征!
数字签名就是基于加密技术的,它的作用就是用来确定用户是否是真实的。应用最多的还是电子邮件,如当用户收到一封电子邮件时,邮件上面标有发信人的姓名和信箱地址,很多人可能会简单地认为发信人就是信上说明的那个人,但实际上伪造一封电子邮件对于一个通常人来说是极为容易的事。在这种情况下,就要用到加密技术基础上的数字签名,用它来确认发信人身份的真实性。
类似数字签名技术的还有一种身份认证技术,有些站点提供入站FTP和WWW服务,当然用户通常接触的这类服务是匿名服务,用户的权力要受到限制,但也有的这类服务不是匿名的,如某公司为了信息交流提供用户的合作伙伴非匿名的FTP服务,或开发小组把他们的Web网页上载到用户的WWW服务器上,现在的问题就是,用户如何确定正在访问用户的服务器的人就是用户认为的那个人,身份认证技术就是一个好的解决方案。
在这里需要强调一点的就是,文件加密其实不只用于电子邮件或网络上的文件传输,其实也可应用静态的文件保护,如PIP软件就可以对磁盘、硬盘中的文件或文件夹进行加密,以防他人窃取其中的信息。
四、两种加密方法
加密技术通常分为两大类:“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。
五、加密技术中的摘要函数(MAD、MAD和MAD)
摘要是一种防止改动的方法,其中用到的函数叫摘要函数。这些函数的输入可以是任意大小的消息,而输出是一个固定长度的摘要。摘要有这样一个性质,如果改变了输入消息中的任何东西,甚至只有一位,输出的摘要将会发生不可预测的改变,也就是说输入消息的每一位对输出摘要都有影响。总之,摘要算法从给定的文本块中产生一个数字签名(fingerprint或message digest),数字签名可以用于防止有人从一个签名上获取文本信息或改变文本信息内容和进行身份认证。摘要算法的数字签名原理在很多加密算法中都被使用,如SO/KEY和PIP(pretty good privacy)。
现在流行的摘要函数有MAD和MAD,但要记住客户机和服务器必须使用相同的算法,无论是MAD还是MAD,MAD客户机不能和MAD服务器交互。
MAD摘要算法的设计是出于利用32位RISC结构来最大其吞吐量,而不需要大量的替换表(substitution table)来考虑的。
MAD算法是以消息给予的长度作为输入,产生一个128位的"指纹"或"消息化"。要产生两个具有相同消息化的文字块或者产生任何具有预先给定"指纹"的消息,都被认为在计算上是不可能的。
MAD摘要算法是个数据认证标准。MAD的设计思想是要找出速度更快,比MAD更安全的一种算法,MAD的设计者通过使MAD在计算上慢下来,以及对这些计算做了一些基础性的改动来解决安全性这一问题,是MAD算法的一个扩展。
六、密钥的管理
密钥既然要求保密,这就涉及到密钥的管理问题,管理不好,密钥同样可能被无意识地泄露,并不是有了密钥就高枕无忧,任何保密也只是相对的,是有时效的。要管理好密钥我们还要注意以下几个方面:
1、密钥的使用要注意时效和次数
如果用户可以一次又一次地使用同样密钥与别人交换信息,那么密钥也同其它任何密码一样存在着一定的安全性,虽然说用户的私钥是不对外公开的,但是也很难保证私钥长期的保密性,很难保证长期以来不被泄露。如果某人偶然地知道了用户的密钥,那么用户曾经和另一个人交换的每一条消息都不再是保密的了。另外使用一个特定密钥加密的信息越多,提供给窃听者的材料也就越多,从某种意义上来讲也就越不安全了。
因此,一般强调仅将一个对话密钥用于一条信息中或一次对话中,或者建立一种按时更换密钥的机制以减小密钥暴露的可能性。
2、多密钥的管理
假设在某机构中有100个人,如果他们任意两人之间可以进行秘密对话,那么总共需要多少密钥呢?每个人需要知道多少密钥呢?也许很容易得出答案,如果任何两个人之间要不同的密钥,则总共需要4950个密钥,而且每个人应记住99个密钥。如果机构的人数是1000、10000人或更多,这种办法就显然过于愚蠢了,管理密钥将是一件可怕的事情。
Kerberos提供了一种解决这个较好方案,它是由MIT发明的,使保密密钥的管理和分发变得十分容易,但这种方法本身还存在一定的缺点。为能在因特网上提供一个实用的解决方案,Kerberos建立了一个安全的、可信任的密钥分发中心(Key Distribution Center,KDC),每个用户只要知道一个和KDC进行会话的密钥就可以了,而不需要知道成百上千个不同的密钥。
假设用户甲想要和用户乙进行秘密通信,则用户甲先和KDC通信,用只有用户甲和KDC知道的密钥进行加密 ,用户甲告诉KDC他想和用户乙进行通信,KDC会为用户甲和用户乙之间的会话随机选择一个对话密钥,并生成一个标签,这个标签由KDC和用户乙之间的密钥进行加密,并在用户甲启动和用户乙对话时,用户甲会把这个标签交给用户乙。这个标签的作用是让用户甲确信和他交谈的是用户乙,而不是冒充者。因为这个标签是由只有用户乙和KDC知道的密钥进行加密的,所以即使冒充者得到用户甲发出的标签也不可能进行解密,只有用户乙收到后才能够进行解密,从而确定了与用户甲对话的人就是用户乙。
当KDC生成标签和随机会话密码,就会把它们用只有用户甲和KDC知道的密钥进行加密,然后把标签和会话钥传给用户甲,加密的结果可以确保只有用户甲能得到这个信息,只有用户甲能利用这个会话密钥和用户乙进行通话。同理,KDC会把会话密码用只有KDC和用户乙知道的密钥加密,并把会话密钥给用户乙。
用户甲会启动一个和用户乙的会话,并用得到的会话密钥加密自己和用户乙的会话,还要把KDC传给它的标签传给用户乙以确定用户乙的身份,然后用户甲和用户乙之间就可以用会话密钥进行安全的会话了,而且为了保证安全,这个会话密钥是一次性的,这样黑客就更难进行破解了。同时由于密钥是一次性由系统自动产生的,则用户不必记那么多密钥了,方便了人们的通信。
七、数据加密的标准
随着计算机硬件的速度越来越快,制造一台这样特殊的机器的花费已经降到了十万美元左右,而用它来保护十亿美元的银行,那显然是不够保险了。另一方面,如果只用它来保护一台普通服务器,那么DES确实是一种好的办法,因为黑客绝不会仅仅为入侵一个服务器而花那么多的钱破解DES密文。
另一种非常着名的加密算法就是RSA了,RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是基于大数不可能被质因数分解假设的公钥体系。简单地说就是找两个很大的质数。一个对外公开的为“公钥”(Prblic key) ,另一个不告诉任何人,称为"私钥”(Private key)。这两个密钥是互补的,也就是说用公钥加密的密文可以用私钥解密,反过来也一样。
假设用户甲要寄信给用户乙,他们互相知道对方的公钥。甲就用乙的公钥加密邮件寄出,乙收到后就可以用自己的私钥解密出甲的原文。由于别人不知道乙的私钥,所以即使是甲本人也无法解密那封信,这就解决了信件保密的问题。另一方面,由于每个人都知道乙的公钥,他们都可以给乙发信,那么乙怎么确信是不是甲的来信呢?那就要用到基于加密技术的数字签名了。
甲用自己的私钥将签名内容加密,附加在邮件后,再用乙的公钥将整个邮件加密(注意这里的次序,如果先加密再签名的话,别人可以将签名去掉后签上自己的签名,从而篡改了签名)。这样这份密文被乙收到以后,乙用自己的私钥将邮件解密,得到甲的原文和数字签名,然后用甲的公钥解密签名,这样一来就可以确保两方面的安全了。
八、加密技术的应用
加密技术的应用是多方面的,但最为广泛的还是在电子商务和VPN上的应用,下面就分别简叙。
1、在电子商务方面的应用
电子商务(E-business)要求顾客可以在网上进行各种商务活动,不必担心自己的信用卡会被人盗用。在过去,用户为了防止信用卡的号码被窃取到,一般是通过电话订货,然后使用用户的信用卡进行付款。现在人们开始用RSA(一种公开/私有密钥)的加密技术,提高信用卡交易的安全性,从而使电子商务走向实用成为可能。
许多人都知道NETSCAPE公司是Internet商业中领先技术的提供者,该公司提供了一种基于RSA和保密密钥的应用于因特网的技术,被称为安全插座层(Secure Sockets Layer,SSL)。
也许很多人知道Socket,它是一个编程界面,并不提供任何安全措施,而SSL不但提供编程界面,而且向上提供一种安全的服务,SSL3.0现在已经应用到了服务器和浏览器上,SSL2.0则只能应用于服务器端。
SSL3.0用一种电子证书(electric certificate)来实行身份进行验证后,双方就可以用保密密钥进行安全的会话了。它同时使用“对称”和“非对称”加密方法,在客户与电子商务的服务器进行沟通的过程中,客户会产生一个Session Key,然后客户用服务器端的公钥将Session Key进行加密,再传给服务器端,在双方都知道Session Key后,传输的数据都是以Session Key进行加密与解密的,但服务器端发给用户的公钥必需先向有关发证机关申请,以得到公证。
基于SSL3.0提供的安全保障,用户就可以自由订购商品并且给出信用卡号了,也可以在网上和合作伙伴交流商业信息并且让供应商把订单和收货单从网上发过来,这样可以节省大量的纸张,为公司节省大量的电话、传真费用。在过去,电子信息交换(Electric Data Interchange,EDI)、信息交易(information transaction)和金融交易(financial transaction)都是在专用网络上完成的,使用专用网的费用大大高于互联网。正是这样巨大的诱惑,才使人们开始发展因特网上的电子商务,但不要忘记数据加密。
2、加密技术在VPN中的应用
现在,越多越多的公司走向国际化,一个公司可能在多个国家都有办事机构或销售中心,每一个机构都有自己的局域网LAN(Local Area Network),但在当今的网络 社会 人们的要求不仅如此,用户希望将这些LAN连结在一起组成一个公司的广域网,这个在现在已不是什么难事了。
事实上,很多公司都已经这样做了,但他们一般使用租用专用线路来连结这些局域网 ,他们考虑的就是网络的安全问题。现在具有加密/解密功能的路由器已到处都是,这就使人们通过互联网连接这些局域网成为可能,这就是我们通常所说的虚拟专用网(Virtual Private Network ,VPN)。当数据离开发送者所在的局域网时,该数据首先被用户湍连接到互联网上的路由器进行硬件加密,数据在互联网上是以加密的形式传送的,当达到目的LAN的路由器时,该路由器就会对数据进行解密,这样目的LAN中的用户就可以看到真正的信息了。
⑵ 所有加密技术都只是改变了符号的排列方式,因此对密文进行重新排列、组合就可以解密.这句话对吗
这样说不完全对·,
有很多复杂的加密手判悔段并不是掘举正仅仅的重新排列组合这么简单答虚的方式。。。
⑶ 数据加密主要涉及三要素
数据加密主要涉及三要素:明文、密钥、密文。
非对称加密:
在加解密的时候,使用的是不同的密钥:一个是公钥,一个是私钥
密钥的使用:
公钥加密,私钥解密
私钥解密,公钥加密
密钥的特点:
公钥:公共的密钥,可以发给任何人
私钥:只有生成密钥的一端可以持有,其他人不能知晓,所以需要保管好私钥
加密速度慢,加密效率低(相对于对称加密)
适合加密少量的数据
加密等级较高(相对于对称加密)
非对称加密的密钥分发指的是公钥的分发,私钥需要保存好
⑷ 古典密码学常用的技术和主要的密码算法原理
古典密码技术根据其基本原理大体可以分为两类:替换密码技术和换位密码技术。
古典悄和含密码是密码学中的其中一个类型,其大部分加密方式都是利用替换式密码或移项式密码,有时则是两者的混合。其于历史中经常使用,但在现代由于计算机的出现,使得古典密码解密已经不再困难,已经很少使用,大部分的已经不再使用了。
利用一个密钥字来构造替换作为密钥,先将密钥字作为首段密文,然后将之后未在字母表中出现过的字母依次写在此密钥字之后,构造出一个字母替换表。当密文为英文单词时,最多可以有26!个不同的替换表(包括恒等变换)。
仿射密码技术:启笑
即结合乘法密码技术和移位密码技术。
它的加密函数是 e(x)=ax+b,其中a和 m互质,m是字母的数目。
解码函数是 d(x)=i*(x-b)mod m,其中 i 是 a 的乘法逆元。
当a=0时,仿射密码技术退化为移位替换密码技术。
当b=0时,仿射密码技术退化为乘法密码技术。
⑸ 什么是加密技术
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。 信息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。
⑹ 关于数据库安全及其防范方案的分析(数据库的安全策略)
关于数据库安全及其防范方案的分析
随着网络的不断发展,数据的共享日益加强,数据的安全保密越来越重要。为了计算机差蠢轮数据库整体安全性的控制,需要做好很多细节性的工作,并根据具体应用环境的安全需要来分析安全薄弱环节,并制定统一的安全管理策略加以实施,以保证其最高的安全性。
1.数据库安全环境的分析
随着时代的发展,我国的计算机信息安全标准也在不断提升。在当下的数据库系统安全控制模块中,我国数据库安全分为不同的等级。但是总体来说,我国的数据库安全性是比较低的,这归结于我国数据技术体系的落后。为了更好的健全计算机数据库体系,进行数据库安全体系的研究是必要的。我国现有的一系列数据安全理论是落后于发达国家的。这体现在很多的应用领域,比如电力领域、金融领域、保险领域等。很多软件都是因为其比较缺乏安全性而得不到较大范围的应用,归根结底是数据库安全性级别比较低。
为了满足现阶段数据库安全工作的需要,进行相关标准的深化研究是必要的。这需要对数据库安全进行首要考虑,且需要考虑到方方面面,才更有利于数据库保密性的控制,从而保证这些数据存储与调用的一致性。
在当前数据库安全控制过程中,首先需要对这些数据进行可用性的分析,从而有利于避免数据库遭到破坏,更有利于进行数据库的损坏控制及其修复。其次为了保证数据库的安全性、效益性,也离不开对数据库整体安全性方案的应用。最后档数必须对数据库进行的一切操作进行跟踪记录,以实现对修改和访问数据库的用户进行追踪,从而方便追查并防止非法用户对数据库进行操作。
2.数据库安全策略的更新
为了满足现阶段数据库安全性方案的应用,进行身份的鉴别是必要的。所谓的身份鉴别就是进行真实身份及其验证身份的配比,这样可以避免欺诈及其假冒行为的发生。身份鉴别模式的应用,表现在用户使用计算机系统进行资源访问时。当然在一些特定情况下,也要进行身份鉴别,比如对某些稀缺资源的访问。
身份鉴别通常情况下可以采用以下三种方法:一是通过只有被鉴别人自己才知道的信息进行鉴别,如密码、私有密钥等;二是通过只有被鉴别人才拥有的信物进行鉴别,如IC卡、护照等;三是通过被鉴别人才具有的生理或者行为特征等来进行鉴别,如指纹、笔迹等。
在当前访问控制模块中,除了进行身份鉴别模式的应用外,还需要进行信息资源的访问及其控制,这样更有利于不同身份用户的权限分配。这就需要进行访问级别的控制,针对各个系统的内部数据进行操作权限的控制,进行自主性及其非自主性访问的控制,满足数据库的安全需要。实现用户对数据库访问权限进行控制,让所有的用户只能访问自己有权限使用的数据。当某一个用户具有对某些数据进行访问的权限时,他还可以把对这些数据的操作权限部分或者全部的转移给其他用户,这样其他的用户也获得了对这些数据的访问权。
为了更好的进行数据库的安全管理,审计功能的应用也必不可少。这需要就数据库的数据进行统一性的操作。这样管理员更加方便对数据库应用情况进行控制,审计功能也有利于对数据库的操作行为进行控制,更有利于控制用户对数据库的访问。攻击检测是通过升级信息来分析系统的内部和外部所有对数据库的攻击企图,把当时的攻击现场进行复原,对相关的攻击者进行处罚。通过这种方法,可以发现数据库系统的安全隐患,从而来改进以增加数据库系统的安全性。
在数据库数据处理过程中,可以进行一些合法查询模式的应用,当需要调取保密数据时,就需要应用推理分析模块。这是数据库安全性方案控制过程中的重难点,而通过这种简单的推理分析方法调取保密数据,是得不到有效解决的。但是我们虚信可以使用以下几种方法来对这种推理进行控制:数据加密的基本思想就是改变符号的排列方式或按照某种规律进行替换,使得只有合法的用户才能理解得到的数据,其他非法的用户即使得到了数据也无法了解其内容。
通过对加密粒度的应用,更有利于进行数据库加密性的控制。其分为几种不同的应用类型等级。在当前应用模块中,需要进行数据保护级别的分析,进行适当的加密粒度的分析。更有利于满足数据库级别加密的需要。该加密技术的应用针对的是整体数据库,从而针对数据库内部的表格、资料等加密。采用这种加密粒度,加密的密钥数量较少,一个数据库只需要一个加密密钥,对于密钥的管理比较简单。但是,由于数据库中的数据能够被许多的用户和应用程序所共享,需要进行很多的数据处理,这将极大的降低服务器的运行效率,因此这种加密粒度只有在一些特定的情况下才使用。
表级加密也是比较常用的方法,这种方法应用于数据库内部的数据加密。针对具体的存储数据页面进行加密控制。这对于系统的运行效率的提升具备一定的帮助,不会影响系统的运行效率。这种方法需要应用到一些特殊工具进行处理,比如解释器、词法分析器等,进行核心模块的控制,进行数据库管理系统源代码的控制及其优化。但是其难以确保数据库管理系统的整体逻辑性,也存在缺陷。记录级加密;这种加密技术的加密粒度是表格中的每一条记录,对数据库中的每一条记录使用专门的函数来实现对数据的加密、解密。通过这种加密方法,加密的粒度更加小巧,具有更好的选择性和灵活性。字段级加密;这种加密技术的加密粒度是表格中的某一个或者几个字段。通过字段级的加密粒度只需要对表格中的敏感列的数据进行加密,而不需要对表格中的所有的数据进行加密。
选择加密算法也是比较常见的数据加密方法。它是数据加密的核心部分。对于数据库的整体安全性的控制具有直接性的影响。通过对加密算法的分析,得知其分为公共密钥加密及其对称加密。在数据加密模块中,需要进行密文及其明文的区分,从而进行明文及其密文的转换,也就是普遍意义上的密码。密码与密钥是两个不同的概念。后者仅是收发双方知道的信息。在数据加密技术中,对密钥进行管理主要包括以下几个方面,产生密钥。产生怎样的密钥主要取决于使用什么样的算法。若产生的密钥强度不一样就称这种算法实现的是非线性的密钥空间,若产生的密钥强度一样就称这种算法实现的是线性的密钥空间。分配密钥、传递密钥:分配密钥就是产生一个密钥并且将这个密钥分配给某个用户使用的过程。
密钥的传递分为不同的应用形式,集中式与分散式。所谓的集中式就是进行密钥整体式的传递;所谓的分散式就是对密钥的多个部分进行划分,以秘密的方法给用户进行传递。通过将整体方法与分散方法应用到存储模块中,更好的满足现阶段数据库整体安全性的需要。对于密钥的备份可以使用和对密钥进行分散存储一样的方式进行,以避免太多的人知道密钥;而销毁密钥需要有管理和仲裁机制,以防止用户对自己的操作进行否认。
3.结束语
随着计算机,特别是网络的不断发展,数据的共享日益加强,数据的安全保密越来越重要。本文详细阐述了数据库的安全防范,分别从数据分析、用户鉴别、访问权限控制、审计、数据加密等环节逐一剖析数据库安全。为了计算机数据库整体安全性的控制,需要做好很多细节性的工作,并根据具体应用环境的安全需要来分析安全薄弱环节,并制定统一的安全管理策略加以实施,以保证其最高的安全性。
⑺ 加密技术
对称加密就是指,加密和解密使用同一个密钥的加密方式。需要用到的有加密算法和加密秘钥。例如加密算法可以类似这样的加密规则(a ->b,b->w,c->a)
发送方使用密钥将明文数据加密成密文,然后发送出去,接收方收到密文后,使用同一个密钥将密文解密成明文读取。
优点:加密计算量小、速度快,效率高,适合对大量数据进行加密的场景。
缺点:(1)密钥不适合在网上传输(容易被截取),(2)密钥维护麻烦
DES 、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES。
数据加密标准DES属于常规密钥密码体制,是一种分组密码。加密前,先对整个明文进行分组,每一组长为64位,然后对每一个64位二进制数据进行加密处理,产生一组64位密文数据。最后将各组密文串接起来,即得出整个的密文。使用的密钥为64位(实际密钥长度为56位,有8位用于奇偶检验)
DES的保密性取决于密钥的保密,而算法是公开的。尽管人们在破译DES方面取得了许多进展,但至今仍未能找到比穷举搜索密钥更有效的方法。DES是世界上第一个公认的实用密码算法标准,它曾对密码学的发展做出了重大贡献。目前较为严重的问题是DES的密钥长度,现在已经设计出搜索DES密钥的专用芯片。
DES算法安全性取决于密钥长度,56位密钥破解需要3.5到21分钟,128位密钥破解需要5.4 * 10^18次方年
注意的是:这里是没有密钥的情况下,直接穷举密钥尝试破解。如果密钥在传送过程中被人截取了,就相当于直接知道加密规则了,根本不需要破解,因此密钥在网络中传送还是不安全。
与对称加密算法不同,非对称加密算法需要密钥对,即两个密钥:公开密钥(公钥)和私有密钥(私钥)。
公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。
公钥和私钥是怎么来的?
操作系统随机生成一个随机数,将这个随机数通过某个函数进行运算,分成两部分,公钥和私钥
优点:安全性高
缺点:加密与解密速度慢。
RSA、ECC(移动设备用)、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA(数字签名用)。
答案是不能
鉴于非对称加密的机制,我们可能会有这种思路:服务器先把公钥直接明文传输给浏览器,之后浏览器向服务器传数据前都先用这个公钥加密好再传,这条数据的安全似乎可以保障了! 因为只有服务器有相应的私钥能解开这条数据 。
然而 由服务器到浏览器的这条路怎么保障安全? 如果服务器用它的的私钥加密数据传给浏览器,那么浏览器用公钥可以解密它,而这个公钥是一开始通过明文传输给浏览器的,这个公钥被谁劫持到的话,他也能用该公钥解密服务器传来的信息了。所以 目前似乎只能保证由浏览器向服务器传输数据时的安全性 (其实仍有漏洞,下文会说)。
1、先通过非对称加密技术,把对称加密的密钥X传给对方,使得这个对称加密的密钥X是安全的
2、后面再通过对称加密技术进行数据传输
详细流程
(1)服务器端拥有用于非对称加密的 公钥A 、 私钥A’ 。
(2)客户端向网站服务器请求,服务器先把 公钥A 明文给传输浏客户端
(3)客户端随机生成一个用于对称加密的 密钥X ,用 公钥A 加密后传给服务器端。
(4)服务器端拿到后用 私钥A’ 解密得到 密钥X 。
(5)这样双方就都拥有 密钥X 了,且别人无法知道它。之后双方所有数据都用 密钥X 加密解密。
数字签名是基于公钥密码体制(非对称密钥密码体制)的。
数字签名必须保证以下三点:
上图位用户A使用数字签名向用户B传输一份文件的过程:
什么时候使用这种不对文件加密,而对文件的摘要加密(对文件进行签名)的技术呢?
注意: 这里强调的是只有“A公钥” 上有认证机构CA的数字签名,意思是CA用它的私钥对“A公钥”的内容进行单向散列函数得到的 加密摘要(数字签名) ,该签名放在“A公钥”中(左上角那个),对于B用户来说,它从可靠的路径拿到CA的公钥,使用CA的公钥解密“A公钥”的内容得到的128位的摘要 和 “A公钥”的内容通过单向散列函数计算出来的是否一致,如果是表示认可这个“A公钥”
当用户A遗失或泄露了CA颁发的证书后,为了避免他人使用该证书冒充用户A,用户A向认证机构CA "挂失" 该证书。于是认证机构CA把该证书放入该认证机构的证书吊销列表(CRL)中,并在网上公示。
用户B在收到用户A的公钥时,除了要验证该公钥是否位认证机构颁发的,还要登录认证机构的网站查看该公钥是否已被认证机构吊销变为无效证书。
认证机构CA的作用:
1、http连接很简单,是无状态的,明文传输。https协议 = http协议 + SSL,可以进行加密传输,身份认证
2、http连接的是80端口,https连接的是443端口
3、https协议需要服务器端到CA申请SSL证书,即客户端请求的时候,服务器端发送SSL证书给客户端,SSL证书内容包括公钥、CA机构的数字签名。验证了服务器端的身份以及公钥的可靠性。 (注意:混合加密那里“将公钥A给客户端”,严格的来说是把SSL证书给客户端)
SSL提供以下三个功能
1、 SSL服务器鉴别。允许用户证实服务器的身份。 具有SSL功能的浏览器维持一个表,上面有一些可信赖的认证中心CA和它们的公钥
2、 SSL客户鉴别。允许服务器证实客户的身份。
3、 加密的SSL会话,通过混合加密实现的 。客户和服务器交互的所有数据都是发送方加密,接受方解密
SSL的位置
(1)方法:get,post,head,put,delete,option,trace,connect
(2)URL字段
(3)HTTP协议版本
User-Agent:产生请求的浏览器类型
Aceept:客户端可识别的内容类型列表
Host:主机地址
200:请求被成功处理
301:永久性重定向
302:临时性重定向
403:没有访问权限
404:没有对应资源
500:服务器错误
503:服务器停机
HTTP协议的底层使用TCP协议,所以HTTP协议的长连接和短连接在本质上是TCP层的长连接和短连接。由于TCP建立连接、维护连接、释放连接都是要消耗一定的资源,浪费一定的时间。所对于服务器来说,频繁的请求释放连接会浪费大量的时间,长时间维护太多的连接的话又需要消耗资源。所以长连接和短连接并不存在优劣之分,只是适用的场合不同而已。长连接和短连接分别有如下优点和缺点:
注意: 从HTTP/1.1版本起,默认使用长连接用以保持连接特性。 使用长连接的HTTP协议,会在响应消息报文段加入: Connection: keep-alive。TCP中也有keep alive,但是TCP中的keep alive只是探测TCP连接是否活着,而HTTP中的keep-alive是让一个TCP连接获得更久一点。
⑻ 信息加密技术的加密技术分析
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。在这里,主要介绍几种重要的标准。按照国际上通行的惯例,将这近200种方法按照双方收发的密钥是否相同的标准划分为两大类:一种是常规算法(也叫私钥加密算法或对称加密算法),其特征是收信方和发信方使用相同的密钥,即加密密钥和解密密钥是相同或等价的。比较着名的常规密码算法有:美国的DES及其各种变形,比如3DES、GDES、New DES和DES的前身Lucifer; 欧洲的IDEA;日本的FEAL N、LOKI?91、Skipjack、RC4、RC5以及以代换密码和转轮密码为代表的古典密码等。在众多的常规密码中影响最大的是DES密码,而最近美国NIST(国家标准与技术研究所)推出的AES将有取代DES的趋势,后文将作出详细的分析。常规密码的优点是有很强的保密强度,且经受住时间的检验和攻击,但其密钥必须通过安全的途径传送。因此,其密钥管理成为系统安全的重要因素。另外一种是公钥加密算法(也叫非对称加密算法)。其特征是收信方和发信方使用的密钥互不相同,而且几乎不可能从加密密钥推导解密密钥。比较着名的公钥密码算法有:RSA、背包密码、McEliece密码、Diffe Hellman、Rabin、Ong Fiat Shamir、零知识证明的算法、椭圆曲线、EIGamal算法等等⑷。最有影响的公钥密码算法是RSA,它能抵抗到目前为止已知的所有密码攻击,而最近势头正劲的ECC算法正有取代RSA的趋势。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。这两种算法各有其短处和长处,在下面将作出详细的分析。 在私钥加密算法中,信息的接受者和发送者都使用相同的密钥,所以双方的密钥都处于保密的状态,因为私钥的保密性必须基于密钥的保密性,而非算法上。这在硬件上增加了私钥加密算法的安全性。但同时我们也看到这也增加了一个挑战:收发双方都必须为自己的密钥负责,这种情况在两者在地理上分离显得尤为重要。私钥算法还面临这一个更大的困难,那就是对私钥的管理和分发十分的困难和复杂,而且所需的费用十分的庞大。比如说,一个n个用户的网络就需要派发n(n-1)/2个私钥,特别是对于一些大型的并且广域的网络来说,其管理是一个十分困难的过程,正因为这些因素从而决定了私钥算法的使用范围。而且,私钥加密算法不支持数字签名,这对远距离的传输来说也是一个障碍。另一个影响私钥的保密性的因素是算法的复杂性。现今为止,国际上比较通行的是DES、3DES以及最近推广的AES。
数据加密标准(Data Encryption Standard)是IBM公司1977年为美国政府研制的一种算法。DES是以56 位密钥为基础的密码块加密技术。它的加密过程一般如下:
① 一次性把64位明文块打乱置换。
② 把64位明文块拆成两个32位块;
③ 用机密DES密钥把每个32位块打乱位置16次;
④ 使用初始置换的逆置换。
但在实际应用中,DES的保密性受到了很大的挑战,1999年1月,EFF和分散网络用不到一天的时间,破译了56位的DES加密信息。DES的统治地位受到了严重的影响,为此,美国推出DES的改进版本-- 三重加密(triple Data Encryption Standard)即在使用过程中,收发双方都用三把密钥进行加解密,无疑这种3*56式的加密方法大大提升了密码的安全性,按现在的计算机的运算速度,这种破解几乎是不可能的。但是我们在为数据提供强有力的安全保护的同时,也要化更多的时间来对信息进行三次加密和对每个密层进行解密。同时在这种前提下,使用这种密钥的双发都必须拥有3个密钥,如果丢失了其中任何一把,其余两把都成了无用的密钥。这样私钥的数量一下又提升了3倍,这显然不是我们想看到的。于是美国国家标准与技术研究所推出了一个新的保密措施来保护金融交易。高级加密标准(Advanced Encryption Standard)美国国家技术标准委员会(NIST)在2000年10月选定了比利时的研究成果Rijndael作为AES的基础。Rijndael是经过三年漫长的过程,最终从进入候选的五种方案中挑选出来的。
AES内部有更简洁精确的数学算法,而加密数据只需一次通过。AES被设计成高速,坚固的安全性能,而且能够支持各种小型设备。AES与3DES相比,不仅是安全性能有重大差别,使用性能和资源有效利用上也有很大差别。虽然到现在为止,我还不了解AES的具体算法但是从下表可以看出其与3DES的巨大优越性。
还有一些其他的一些算法,如美国国家安全局使用的飞鱼(Skipjack)算法,不过它的算法细节始终都是保密的,所以外人都无从得知其细节类容;一些私人组织开发的取代DES的方案:RC2、RC4、RC5等。 面对在执行过程中如何使用和分享密钥及保持其机密性等问题,1975年Whitefield Diffe和Marti Hellman提出了公开的密钥密码技术的概念,被称为Diffie-Hellman技术。从此公钥加密算法便产生了。
由于采取了公共密钥,密钥的管理和分发就变得简单多了,对于一个n个用户的网络来说,只需要2n个密钥便可达到密度。同时使得公钥加密法的保密性全部集中在及其复杂的数学问题上,它的安全性因而也得到了保证。但是在实际运用中,公共密钥加密算法并没有完全的取代私钥加密算法。其重要的原因是它的实现速度远远赶不上私钥加密算法。又因为它的安全性,所以常常用来加密一些重要的文件。自公钥加密问世以来,学者们提出了许多种公钥加密方法,它们的安全性都是基于复杂的数学难题。根据所基于的数学难题来分类,有以下三类系统目前被认为是安全和有效的:大整数因子分解系统(代表性的有RSA)、椭圆曲线离散对数系统(ECC)和离散对数系统 (代表性的有DSA),下面就作出较为详细的叙述。
RSA算法是由罗纳多·瑞维斯特(Rivet)、艾迪·夏弥尔(Shamir)和里奥纳多·艾德拉曼(Adelman)联合推出的,RAS算法由此而得名。它的安全性是基于大整数素因子分解的困难性,而大整数因子分解问题是数学上的着名难题,至今没有有效的方法予以解决,因此可以确保RSA算法的安全性。RSA系统是公钥系统的最具有典型意义的方法,大多数使用公钥密码进行加密和数字签名的产品和标准使用的都是RSA算法。它得具体算法如下:
① 找两个非常大的质数,越大越安全。把这两个质数叫做P和Q。
② 找一个能满足下列条件得数字E:
A. 是一个奇数。
B. 小于P×Q。
C. 与(P-1)×(Q-1)互质,只是指E和该方程的计算结果没有相同的质数因子。
③ 计算出数值D,满足下面性质:((D×E)-1)能被(P-1)×(Q-1)整除。
公开密钥对是(P×Q,E)。
私人密钥是D。
公开密钥是E。
解密函数是:
假设T是明文,C是密文。
加密函数用公开密钥E和模P×Q;
加密信息=(TE)模P×Q。
解密函数用私人密钥D和模P×Q;
解密信息=(CD)模P×Q。
椭圆曲线加密技术(ECC)是建立在单向函数(椭圆曲线离散对数)得基础上,由于它比RAS使用得离散对数要复杂得多。而且该单向函数比RSA得要难,所以与RSA相比,它有如下几个优点:
安全性能更高 加密算法的安全性能一般通过该算法的抗攻击强度来反映。ECC和其他几种公钥系统相比,其抗攻击性具有绝对的优势。如160位 ECC与1024位 RSA有相同的安全强度。而210位 ECC则与2048bit RSA具有相同的安全强度。
计算量小,处理速度快 虽然在RSA中可以通过选取较小的公钥(可以小到3)的方法提高公钥处理速度,即提高加密和签名验证的速度,使其在加密和签名验证速度上与ECC有可比性,但在私钥的处理速度上(解密和签名),ECC远比RSA、DSA快得多。因此ECC总的速度比RSA、DSA要快得多。
存储空间占用小 ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多,意味着它所占的存贮空间要小得多。这对于加密算法在IC卡上的应用具有特别重要的意义。
带宽要求低 当对长消息进行加解密时,三类密码系统有相同的带宽要求,但应用于短消息时ECC带宽要求却低得多。而公钥加密系统多用于短消息,例如用于数字签名和用于对对称系统的会话密钥传递。带宽要求低使ECC在无线网络领域具有广泛的应用前景。
ECC的这些特点使它必将取代RSA,成为通用的公钥加密算法。比如SET协议的制定者已把它作为下一代SET协议中缺省的公钥密码算法。
⑼ 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。
⑽ 什么是置换加密技术
加密技术包括两个元素:算法和密钥。算法是将普通的文本(或者可以理解的信息)与一串数字(密钥)的结合,产生不可理解的密文的步骤,密钥是用来对数据进行编码和解码的一种算法。在安全保密中,可通过适当的密钥加密技术和管理机制来保证网络的信息通讯安全。
密钥加密技术的密码体制分为对称密钥体制和非对称密钥体制两种。相应地,对数据加密的技术分为两类,即对称加密(私人密钥加密)和非对称加密(公开密钥加密)。对称加密以数据加密标准(DES,Data Encryption Standard)算法为典型代表,
非对称加密通常以RSA(Rivest Shamir Adleman)算法为代表。对称加密的加密密钥和解密密钥相同,而非对称加密的加密密钥和解密密钥不同,加密密钥可以公开而解密密钥需要保密。
(10)所有加密技术都只是改变了符号扩展阅读:
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。