古典加密算法分为替代算法和置换移位法。
1、替代算法
替代算法用明文的字母由其他字母或数字或符号所代替。最着名的替代算法是恺撒密码。凯撒密码的原理很简单,其实就是单字母替换。
例子:
明文:abcdefghijklmnopq
密文:defghijklmnopqrst
2、置换移位法
使用置换移位法的最着名的一种密码称为维吉尼亚密码。它以置换移位为基础的周期替换密码。
在维吉尼亚密码中,加密密钥是一个可被任意指定的字符串。加密密钥字符依次逐个作用于明文信息字符。明文信息长度往往会大于密钥字符串长度,而明文的每一个字符都需要有一个对应的密钥字符,因此密钥就需要不断循环,直至明文每一个字符都对应一个密钥字符。
其他常见的加密算法
1、DES算法是密码体制中的对称密码体制,把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位。
2、3DES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是对称算法,用变长密钥对大量数据进行加密,比DES快。
4、IDEA算法是在DES算法的基础上发展出来的,是作为迭代的分组密码实现的,使用128位的密钥和8个循环。
5、RSA是由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。
6、DSA,即数字签名算法,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是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。
⑵ 数据加密算法的数据加密标准DES
DES的原始思想可以参照二战德国的恩尼格玛机,其基本思想大致相同。传统的密码加密都是由古代的循环移位思想而来,恩尼格玛机在这个基础之上进行了扩散模糊。但是本质原理都是一样的。现代DES在二进制级别做着同样的事:替代模糊,增加分析的难度。 攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或穷举,即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。如果 DES 使用 56 位的密钥,则可能的密钥数量是 2 的 56 次方个。随着计算机系统能力的不断发展,DES 的安全性比它刚出现时会弱得多,然而从非关键性质的实际出发,仍可以认为它是足够的。不过 ,DES 现在仅用于旧系统的鉴定,而更多地选择新的加密标准 — 高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)。
新的分析方法有差分分析法和线性分析法两种 本期Crackme用到MD5及DES两种加密算法,难度适中。这次我们重点来看一下DES的加密过程及注册算法过程。用调试器载入程序,下GegDlgItemTextA断点,可以定位到下面代码,我们先来看一下整个crackme的注册过程:
由于代码分析太长,故收录到光盘中,请大家对照着分析(请见光盘“code1.doc”)
从上面分析可以看出,注册过程是类似:f(机器码,注册码)式的两元运算。机器码是经过md5算法得到的中间16位值,注册码是经过DES解密过程取得16位注册码,然后两者比较,如相等,则注册成功。机器码的运算过程可以参照上一期的MD5算法来理解。下面重点来说一下注册码DES的运算过程。
1、密钥处理过程:一般进行加解密过程都要初始化密钥处理。我们可以跟进004023FA CALL Crackme1.00401A40这个call,可以看到如下代码:
…(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这里比较是否小于64
00401A6C JL SHORT Crackme1.00401A50
以上过程就是去掉密钥各第八位奇偶位。
…(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这里进行密钥变换
…(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这里产生48位的子密钥
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下一组子密钥
00401C33 |INC EDI
00401C34 |CMP EAX,Crackme1.00417B90这里进行16次的生成子密钥过程
00401C39 |MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EDI
…(省略)...
可以看到8位密钥为:1,9,8,0,9,1,7,0
2、对数据处理的过程,跟进004024C7 CALL Crackme1.00402050,到如下代码:
00402072 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417E30],DL
00402078 |INC EAX
00402079 |CMP EAX,40这里取得64位数据
0040207C JL SHORT Crackme1.00402060
…(省略)...
004020C6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL
004020CC |ADD EAX,4
004020CF |CMP EAX,40进行第一次变换
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这里对变换后的数据分为两部分
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这里用上面生成的子密钥来解密数据
004021B6 |MOV EBX,EBP
…(省略)...
004021FF |SUB EAX,30下一个子密钥
00402202 |CMP EAX,Crackme1.00417890这里将循环16次,典型的DES加解密过程
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这里是未置换
00402272 JL SHORT Crackme1.00402220
00402274 MOV EBP,DWORD PTR SS:[ESP+18]
00402278 MOV ECX,10
0040227D MOV ESI,Crackme1.00417BA0
…(省略)...
有兴趣的读者可以参考DES算法来理解上面的过程。 一.安全性比较高的一种算法,目前只有一种方法可以破解该算法,那就是穷举法.
二.采用64位密钥技术,实际只有56位有效,8位用来校验的.譬如,有这样的一台PC机器,它能每秒计算一百万次,那么256位空间它要穷举的时间为2285年.所以这种算法还是比较安全的一种算法.
TripleDES。该算法被用来解决使用 DES 技术的 56 位时密钥日益减弱的强度,其方法是:使用两个独立密钥对明文运行 DES 算法三次,从而得到 112 位有效密钥强度。TripleDES 有时称为 DESede(表示加密、解密和加密这三个阶段)。
⑶ 密码学基础之对称加密(一)
就不给定义了,我简单解释下,就是我的信息不想让别人知道,使用 秘钥(key) 对我的信息进行 加密(encrypt) ,变成鬼符一样的 秘文(ciphertext) 。别人就算看到了,也无法识别,只有有了秘钥,把秘文 解密(decrypt) 后才能看懂信息,秘钥呢?一般人我不告诉他。我的秘钥是私密信息,所以也叫 私钥(private key) ,加密和解密用的秘钥是相同的,所以叫 “对称加密” ,也叫 “私钥加密” 。
对于明文plaintext,和对称秘钥key
加密过程 E(plaintext, key) = ciphertext
解密过程 D(ciphertext, key) = plaintext
对称加密的分为 分组密码(block cipher) 和 流密码(stream cipher) 两种类型。本文只介绍分组密码。
分组密码是每次只能处理特定长度的一块(block)数据的一类加解密算法。AES就是一种分组密码算法。AES加密算法每次可以加密的块长度是128位(bit)。
ECB模式
使用AES加密算法ECB模式,每次能加密128位数据,即16个字节。如果要加密48个字节内容,我们需要把数据分为3组,每组16个字节,分别为P1、P2、P3。P1、P2、P3加密后形成的秘文分别为C1、C2、C3,我们把C1、C2、C3依次拼接起来就成为最终的加密结果。
CBC模式
《对称加密之对称加密二》正在写作,会包含分组密码的更多模式,流密码及AES的更多知识。
DES加密:旧的加密算法,NIST规定仅能用于遗留系统和TDEA。(参考文献[CNS] 3.2章)
TDEA(Triple DEA)加密:很多资料也叫3DES(Triple DES)。(参考文献[SP800-67])
Python 可以使用 pycrypto 模块进行AES加解密。安装 pycrypto 可使用命令 pip install pycrypto 安装。
下面AES演示第一版,先看下,紧接着就会升级到第二版本。
运行一下,能正常加解密。但是,如果你把要加密的文本,从 aesAlgorithmDemo 改为 hello ,就会运行报错:
这是因为,AES的分组长度是128位,即16个字节。有些AES实现,要加密的消息长度不是16个字节的倍数需要填充。
填充的方法一般是按照PKCS#7填充标准。
如果要数据的长度不是分组的整数倍,需要填充数据到分组的倍数,如果数据的长度是分组的倍数,需要填充分组长度的数据,填充的每个字节值为填充的长度。PKCS#7支持的分组长度为1到255个字节。
举一些例子:
AES的分组长度为16个字节,不管秘钥是128位、192位还是256位。如果要加密的数据长度是5个字节,你需要填充11个字节,填充的内容位填充的长度0x0b。填充后类似下面表示
如果数据长度是30个字节,需要填充2个字节,每个字节的内容为0x02,如果数据成都恰好为16的倍数,需要填充16个字节,每个字节的内容为0x10。
弄明白填充的概念后,我们重写加解密函数如下:
这样填充后会不会可其它系统不兼容?不会。一般的AES程序都是支持PKCS#7填充的。
密码学基础之RSA与不对称秘钥
密码学基础系列
[CNS] 《密码编码学与网络安全》(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位密文是什么加密算法
加密通常分为两大类:“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,非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥。
如果是对称是加密那么破解就容易,如果算法在dll文件里通过Reflector之类的反编译工具轻松破解
但是现在许多用的是非对称性加密,那么就算dll有加密算法也没有解密的算法,它是通过加密后直接验证
也就是无法获取原有的密码.