常見的對稱加密演算法有:
DES ——密鑰短,使用時間長,硬體計算快於軟體。
IDEA——個人使用不受專利限制,可抵抗差分攻擊,基於三個群。
AES ——可變密鑰長,可變分組長。
以上三個屬於塊式,明文按分組加密。
RC4 ——流式加密,不需填充明文,密鑰長度可變。
2. 對稱密碼體制的內容和典型演算法
內容:在對稱加密系統中,加密和解密採用相同的密鑰。因為加解密密鑰相同,需要通信的雙方必須選擇和保存他們共同的密鑰,各方必須信任對方不會將密鑰泄密出去,這樣就可以實現數據的機密性和完整性。
演算法:DES(Data Encryption Standard數據加密標准)演算法及其變形Triple DES(三重DES),GDES(廣義DES);歐洲的IDEA;日本的FEAL N、RC5等。
Triple DES使用兩個獨立的56bit密鑰對交換的信息進行3次加密,從而使其有效長度達到112bit。RC2和RC4方法是RSA數據安全公司的對稱加密專利演算法,它們採用可變密鑰長度的演算法。通過規定不同的密鑰長度,,C2和RC4能夠提高或降低安全的程度。
(2)對稱密鑰演算法的典型代表是擴展閱讀:
密碼體制的基本模式:
通常的密碼體制採用移位法、代替法和代數方法來進行加密和解密的變換,可以採用一種或幾種方法結合的方式作為數據變換的基本模式,下面舉例說明:
移位法也叫置換法。移位法把明文中的字元重新排列,字元本身不變但其位置改變了。
例如最簡單的例子:把文中的字母和字元倒過來寫。
或將密文以固定長度來發送
5791ECNI SYLDIPAT DEVLOBES AHYTIRUC ESATAD**。
3. 對稱加密演算法的加密演算法主要有哪些
1、3DES演算法
3DES(即Triple DES)是DES向AES過渡的加密演算法(1999年,NIST將3-DES指定為過渡的加密標准),加密演算法,其具體實現如下:設Ek()和Dk()代表DES演算法的加密和解密過程,K代表DES演算法使用的密鑰,M代表明文,C代表密文,這樣:
3DES加密過程為:C=Ek3(Dk2(Ek1(M)))
3DES解密過程為:M=Dk1(EK2(Dk3(C)))
2、Blowfish演算法
BlowFish演算法用來加密64Bit長度的字元串。
BlowFish演算法使用兩個「盒」——unsignedlongpbox[18]和unsignedlongsbox[4,256]。
BlowFish演算法中,有一個核心加密函數:BF_En(後文詳細介紹)。該函數輸入64位信息,運算後,以64位密文的形式輸出。用BlowFish演算法加密信息,需要兩個過程:密鑰預處理和信息加密。
分別說明如下:
密鑰預處理:
BlowFish演算法的源密鑰——pbox和sbox是固定的。我們要加密一個信息,需要自己選擇一個key,用這個key對pbox和sbox進行變換,得到下一步信息加密所要用的key_pbox和key_sbox。具體的變化演算法如下:
1)用sbox填充key_sbox
2)用自己選擇的key8個一組地去異或pbox,用異或的結果填充key_pbox。key可以循環使用。
比如說:選的key是"abcdefghijklmn"。則異或過程為:
key_pbox[0]=pbox[0]abcdefgh;
key_pbox[1]=pbox[1]ijklmnab;
…………
…………
如此循環,直到key_pbox填充完畢。
3)用BF_En加密一個全0的64位信息,用輸出的結果替換key_pbox[0]和key_pbox[1],i=0;
4)用BF_En加密替換後的key_pbox,key_pbox[i+1],用輸出替代key_pbox[i+2]和key_pbox[i+3];
5)i+2,繼續第4步,直到key_pbox全部被替換;
6)用key_pbox[16]和key_pbox[17]做首次輸入(相當於上面的全0的輸入),用類似的方法,替換key_sbox信息加密。
信息加密就是用函數把待加密信息x分成32位的兩部分:xL,xRBF_En對輸入信息進行變換。
3、RC5演算法
RC5是種比較新的演算法,Rivest設計了RC5的一種特殊的實現方式,因此RC5演算法有一個面向字的結構:RC5-w/r/b,這里w是字長其值可以是16、32或64對於不同的字長明文和密文塊的分組長度為2w位,r是加密輪數,b是密鑰位元組長度。
(3)對稱密鑰演算法的典型代表是擴展閱讀:
普遍而言,有3個獨立密鑰的3DES(密鑰選項1)的密鑰長度為168位(三個56位的DES密鑰),但由於中途相遇攻擊,它的有效安全性僅為112位。密鑰選項2將密鑰長度縮短到了112位,但該選項對特定的選擇明文攻擊和已知明文攻擊的強度較弱,因此NIST認定它只有80位的安全性。
對密鑰選項1的已知最佳攻擊需要約2組已知明文,2部,2次DES加密以及2位內存(該論文提到了時間和內存的其它分配方案)。
這在現在是不現實的,因此NIST認為密鑰選項1可以使用到2030年。若攻擊者試圖在一些可能的(而不是全部的)密鑰中找到正確的,有一種在內存效率上較高的攻擊方法可以用每個密鑰對應的少數選擇明文和約2次加密操作找到2個目標密鑰中的一個。
4. 什麼是對稱密碼和非對密碼,分析這兩種密碼體系的特點和應用領域
一、對稱密碼
1、定義:採用單鑰密碼系統的加密方法,同一個密鑰可以同時用作信息的加密和解密,這種加密方法稱為對稱加密,也稱為單密鑰加密。
2、特點:演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。
3、應用領域:由於其速度快,對稱性加密通常在消息發送方需要加密大量數據時使用。
二、非對密碼
1、定義:非對稱密碼指的是非對稱密碼體制中使用的密碼。
2、特點:
(1)是加密密鑰和解密密鑰不同 ,並且難以互推 。
(2)是有一個密鑰是公開的 ,即公鑰 ,而另一個密鑰是保密的 ,即私鑰。
3、應用領域:很好的解決了密鑰的分發和管理的問題 ,並且它還能夠實現數字簽名。
(4)對稱密鑰演算法的典型代表是擴展閱讀
對稱加密演算法特徵
1、加密方和解密方使用同一個密鑰;
2、加密解密的速度比較快,適合數據比較長時的使用;
3、密鑰傳輸的過程不安全,且容易被破解,密鑰管理也比較麻煩
5. 常用的對稱密碼演算法有哪些
對稱加密演算法用來對敏感數據等信息進行加密,常用的演算法包括:
DES(Data Encryption Standard):數據加密標准,速度較快,適用於加密大量數據的場合。
3DES(Triple DES):是基於DES,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高。
AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高;
6. 最著名的對稱密碼是什麼
對稱加密系統
隨著大型企業管理軟體的發展,其應用越來越廣泛,企業數據平台涉及區域網、廣域網、Internet等,在各類系統中保存的企業關鍵數據量也越來越大,許多數據需要保存數十年以上,甚至是永久性保存。於是關鍵業務數據成了企業生存的命脈和寶貴的資源,數據安全性問題越來越突出。如何增強企業軟體系統的安全性、保密性、真實性、完整性,成為每一位軟體開發人員關注的焦點。
為了解決關鍵業務的數據安全問題,首先對數據系統進行全面、可靠、安全和多層次的備份是必不可少的,除此以外,各種安全產品,無論防火牆、防病毒、防黑客、防入侵等等,都或多或少地肩負著一些保護數據的責任。從保護數據的角度講,對數據安全這個廣義概念,可以細分為三部分:數據加密、數據傳輸安全和身份認證管理。
數據加密就是按照確定的密碼演算法將敏感的明文數據變換成難以識別的密文數據,通過使用不同的密鑰,可用同一加密演算法將同一明文加密成不同的密文。當需要時,可使用密鑰將密文數據還原成明文數據,稱為解密。這樣就可以實現數據的保密性。數據加密被公認為是保護數據傳輸安全惟一實用的方法和保護存儲數據安全的有效方法,它是數據保護在技術上最重要的防線。
數據傳輸安全是指數據在傳輸過程中必須要確保數據的安全性,完整性和不可篡改性。
身份認證的目的是確定系統和網路的訪問者是否是合法用戶。主要採用登錄密碼、代表用戶身份的物品(如智能卡、IC卡等)或反映用戶生理特徵的標識鑒別訪問者的身份。
數據加密
數據加密技術是最基本的安全技術,被譽為信息安全的核心,最初主要用於保證數據在存儲和傳輸過程中的保密性。它通過變換和置換等各種方法將被保護信息置換成密文,然後再進行信息的存儲或傳輸,即使加密信息在存儲或者傳輸過程為非授權人員所獲得,也可以保證這些信息不為其認知,從而達到保護信息的目的。該方法的保密性直接取決於所採用的密碼演算法和密鑰長度。
根據密鑰類型不同可以將現代密碼技術分為兩類:對稱加密演算法(私鑰密碼體系)和非對稱加密演算法(公鑰密碼體系)。在對稱加密演算法中,數據加密和解密採用的都是同一個密鑰,因而其安全性依賴於所持有密鑰的安全性。對稱加密演算法的主要優點是加密和解密速度快,加密強度高,且演算法公開,但其最大的缺點是實現密鑰的秘密分發困難,在大量用戶的情況下密鑰管理復雜,而且無法完成身份認證等功能,不便於應用在網路開放的環境中。目前最著名的對稱加密演算法有數據加密標准DES和歐洲數據加密標准IDEA等,目前加密強度最高的對稱加密演算法是高級加密標准AES。
對稱加密演算法、非對稱加密演算法和不可逆加密演算法可以分別應用於數據加密、身份認證和數據安全傳輸。
對稱加密演算法
對稱加密演算法是應用較早的加密演算法,技術成熟。在對稱加密演算法中,數據發信方將明文(原始數據)和加密密鑰一起經過特殊加密演算法處理後,使其變成復雜的加密密文發送出去。收信方收到密文後,若想解讀原文,則需要使用加密用過的密鑰及相同演算法的逆演算法對密文進行解密,才能使其恢復成可讀明文。在對稱加密演算法中,使用的密鑰只有一個,發收信雙方都使用這個密鑰對數據進行加密和解密,這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。對稱加密演算法的特點是演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。不足之處是,交易雙方都使用同樣鑰匙,安全性得不到保證。此外,每對用戶每次使用對稱加密演算法時,都需要使用其他人不知道的惟一鑰匙,這會使得發收信雙方所擁有的鑰匙數量成幾何級數增長,密鑰管理成為用戶的負擔。對稱加密演算法在分布式網路系統上使用較為困難,主要是因為密鑰管理困難,使用成本較高。在計算機專網系統中廣泛使用的對稱加密演算法有DES、IDEA和AES。
傳統的DES由於只有56位的密鑰,因此已經不適應當今分布式開放網路對數據加密安全性的要求。1997年RSA數據安全公司發起了一項「DES挑戰賽」的活動,志願者四次分別用四個月、41天、56個小時和22個小時破解了其用56位密鑰DES演算法加密的密文。即DES加密演算法在計算機速度提升後的今天被認為是不安全的。
AES是美國聯邦政府採用的商業及政府數據加密標准,預計將在未來幾十年裡代替DES在各個領域中得到廣泛應用。AES提供128位密鑰,因此,128位AES的加密強度是56位DES加密強度的1021倍還多。假設可以製造一部可以在1秒內破解DES密碼的機器,那麼使用這台機器破解一個128位AES密碼需要大約149億萬年的時間。(更深一步比較而言,宇宙一般被認為存在了還不到200億年)因此可以預計,美國國家標准局倡導的AES即將作為新標准取代DES。
不對稱加密演算法
不對稱加密演算法使用兩把完全不同但又是完全匹配的一對鑰匙—公鑰和私鑰。在使用不對稱加密演算法加密文件時,只有使用匹配的一對公鑰和私鑰,才能完成對明文的加密和解密過程。加密明文時採用公鑰加密,解密密文時使用私鑰才能完成,而且發信方(加密者)知道收信方的公鑰,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私鑰的人。不對稱加密演算法的基本原理是,如果發信方想發送只有收信方才能解讀的加密信息,發信方必須首先知道收信方的公鑰,然後利用收信方的公鑰來加密原文;收信方收到加密密文後,使用自己的私鑰才能解密密文。顯然,採用不對稱加密演算法,收發信雙方在通信之前,收信方必須將自己早已隨機生成的公鑰送給發信方,而自己保留私鑰。由於不對稱演算法擁有兩個密鑰,因而特別適用於分布式系統中的數據加密。廣泛應用的不對稱加密演算法有RSA演算法和美國國家標准局提出的DSA。以不對稱加密演算法為基礎的加密技術應用非常廣泛。
7. 什麼是置換加密技術
加密技術包括兩個元素:演算法和密鑰。演算法是將普通的文本(或者可以理解的信息)與一串數字(密鑰)的結合,產生不可理解的密文的步驟,密鑰是用來對數據進行編碼和解碼的一種演算法。在安全保密中,可通過適當的密鑰加密技術和管理機制來保證網路的信息通訊安全。
密鑰加密技術的密碼體制分為對稱密鑰體制和非對稱密鑰體制兩種。相應地,對數據加密的技術分為兩類,即對稱加密(私人密鑰加密)和非對稱加密(公開密鑰加密)。對稱加密以數據加密標准(DES,Data Encryption Standard)演算法為典型代表,
非對稱加密通常以RSA(Rivest Shamir Adleman)演算法為代表。對稱加密的加密密鑰和解密密鑰相同,而非對稱加密的加密密鑰和解密密鑰不同,加密密鑰可以公開而解密密鑰需要保密。
(7)對稱密鑰演算法的典型代表是擴展閱讀:
數據傳輸加密技術的目的是對傳輸中的數據流加密,通常有線路加密與端—端加密兩種。線路加密側重在線路上而不考慮信源與信宿。
是對保密信息通過各線路採用不同的加密密鑰提供安全保護。端—端加密指信息由發送端自動加密,並且由TCP/IP進行數據包封裝,然後作為不可閱讀和不可識別的數據穿過互聯網,當這些信息到達目的地,將被自動重組、解密,而成為可讀的數據。
數據存儲加密技術的目的是防止在存儲環節上的數據失密,數據存儲加密技術可分為密文存儲和存取控制兩種。前者一般是通過加密演算法轉換、附加密碼、加密模塊等方法實現;後者則是對用戶資格、許可權加以審查和限制,防止非法用戶存取數據或合法用戶越權存取數據。
8. 加密技術的兩個元素
加密技術包括兩個元素:演算法和密鑰。演算法是將普通的文本(或者可以理解的信息)與一串數字(密鑰)的結合,產生不可理解的密文的步驟,密鑰是用來對數據進行編碼和解碼的一種演算法。在安全保密中,可通過適當的密鑰加密技術和管理機制來保證網路的信息通訊安全。密鑰加密技術的密碼體制分為對稱密鑰體制和非對稱密鑰體制兩種。相應地,對數據加密的技術分為兩類,即對稱加密(私人密鑰加密)和非對稱加密(公開密鑰加密)。對稱加密以數據加密標准(DES,Data Encryption Standard)演算法為典型代表,非對稱加密通常以RSA(Rivest Shamir Adleman)演算法為代表。對稱加密的加密密鑰和解密密鑰相同,而非對稱加密的加密密鑰和解密密鑰不同,加密密鑰可以公開而解密密鑰需要保密。