RSA、Elgamal、背包演算法、Rabin、D-H、ECC橢圓曲線加密演算法。
非對稱加密(公鑰加密):指加密和解密使用不同密鑰的加密演算法,也稱為公私鑰加密。假設兩個用戶要加密交換數據,雙方交換公鑰,使用時一方用對方的公鑰加密,另一方即可用自己的私鑰解密。如果企業中有n個用戶,企業需要生成n對密鑰,並分發n個公鑰。假設A用B的公鑰加密消息,用A的私鑰簽名,B接到消息後,首先用A的公鑰驗證簽名,確認後用自己的私鑰解密消息。由於公鑰是可以公開的,用戶只要保管好自己的私鑰即可,因此加密密鑰的分發將變得十分簡單。同時,由於每個用戶的私鑰是唯一的,其他用戶除了可以通過信息發送者的公鑰來驗證信息的來源是否真實,還可以通過數字簽名確保發送者無法否認曾發送過該信息。
② 常見的非對稱加密演算法包括
包括rsa加密和橢圓加密演算法。
③ 非對稱加密和對稱加密的區別
非對稱加密和對稱加密在加密和解密過程、加密解密速度、傳輸的安全性上都有所不同,具體介紹如下:
1、加密和解密過程不同
對稱加密過程和解密過程使用的同一個密鑰,加密過程相當於用原文+密鑰可以傳輸出密文,同時解密過程用密文-密鑰可以推導出原文。但非對稱加密採用了兩個密鑰,一般使用公鑰進行加密,使用私鑰進行解密。
2、加密解密速度不同
對稱加密解密的速度比較快,適合數據比較長時的使用。非對稱加密和解密花費的時間長、速度相對較慢,只適合對少量數據的使用。
3、傳輸的安全性不同
對稱加密的過程中無法確保密鑰被安全傳遞,密文在傳輸過程中是可能被第三方截獲的,如果密碼本也被第三方截獲,則傳輸的密碼信息將被第三方破獲,安全性相對較低。
非對稱加密演算法中私鑰是基於不同的演算法生成不同的隨機數,私鑰通過一定的加密演算法推導出公鑰,但私鑰到公鑰的推導過程是單向的,也就是說公鑰無法反推導出私鑰。所以安全性較高。
④ 非對稱加密演算法是什麼
非對稱加密(公鑰加密):指加密和解密使用不同密鑰的加密演算法,也稱為公私鑰加密。假設兩個用戶要加密交換數據,雙方交換公鑰,使用時一方用對方的公鑰加密,另一方即可用自己的私鑰解密。如果企業中有n個用戶,企業需要生成n對密鑰,並分發n個公鑰。假設A用B的公鑰加密消息,用A的私鑰簽名,B接到消息後,首先用A的公鑰驗證簽名,確認後用自己的私鑰解密消息。由於公鑰是可以公開的,用戶只要保管好自己的私鑰即可,因此加密密鑰的分發將變得 十分簡單。同時,由於每個用戶的私鑰是唯一的,其他用戶除了可以通過信息發送者的公鑰來驗證信息的來源是否真實,還可以通過數字簽名確保發送者無法否認曾發送過該信息。
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⑤ 非對稱加密演算法 (RSA、DSA、ECC、DH)
非對稱加密需要兩個密鑰:公鑰(publickey) 和私鑰 (privatekey)。公鑰和私鑰是一對,如果用公鑰對數據加密,那麼只能用對應的私鑰解密。如果用私鑰對數據加密,只能用對應的公鑰進行解密。因為加密和解密用的是不同的密鑰,所以稱為非對稱加密。
非對稱加密演算法的保密性好,它消除了最終用戶交換密鑰的需要。但是加解密速度要遠遠慢於對稱加密,在某些極端情況下,甚至能比對稱加密慢上1000倍。
演算法強度復雜、安全性依賴於演算法與密鑰但是由於其演算法復雜,而使得加密解密速度沒有對稱加密解密的速度快。對稱密碼體制中只有一種密鑰,並且是非公開的,如果要解密就得讓對方知道密鑰。所以保證其安全性就是保證密鑰的安全,而非對稱密鑰體制有兩種密鑰,其中一個是公開的,這樣就可以不需要像對稱密碼那樣傳輸對方的密鑰了。這樣安全性就大了很多。
RSA、Elgamal、背包演算法、Rabin、D-H、ECC (橢圓曲線加密演算法)。使用最廣泛的是 RSA 演算法,Elgamal 是另一種常用的非對稱加密演算法。
收信者是唯一能夠解開加密信息的人,因此收信者手裡的必須是私鑰。發信者手裡的是公鑰,其它人知道公鑰沒有關系,因為其它人發來的信息對收信者沒有意義。
客戶端需要將認證標識傳送給伺服器,此認證標識 (可能是一個隨機數) 其它客戶端可以知道,因此需要用私鑰加密,客戶端保存的是私鑰。伺服器端保存的是公鑰,其它伺服器知道公鑰沒有關系,因為客戶端不需要登錄其它伺服器。
數字簽名是為了表明信息沒有受到偽造,確實是信息擁有者發出來的,附在信息原文的後面。就像手寫的簽名一樣,具有不可抵賴性和簡潔性。
簡潔性:對信息原文做哈希運算,得到消息摘要,信息越短加密的耗時越少。
不可抵賴性:信息擁有者要保證簽名的唯一性,必須是唯一能夠加密消息摘要的人,因此必須用私鑰加密 (就像字跡他人無法學會一樣),得到簽名。如果用公鑰,那每個人都可以偽造簽名了。
問題起源:對1和3,發信者怎麼知道從網上獲取的公鑰就是真的?沒有遭受中間人攻擊?
這樣就需要第三方機構來保證公鑰的合法性,這個第三方機構就是 CA (Certificate Authority),證書中心。
CA 用自己的私鑰對信息原文所有者發布的公鑰和相關信息進行加密,得出的內容就是數字證書。
信息原文的所有者以後發布信息時,除了帶上自己的簽名,還帶上數字證書,就可以保證信息不被篡改了。信息的接收者先用 CA給的公鑰解出信息所有者的公鑰,這樣可以保證信息所有者的公鑰是真正的公鑰,然後就能通過該公鑰證明數字簽名是否真實了。
RSA 是目前最有影響力的公鑰加密演算法,該演算法基於一個十分簡單的數論事實:將兩個大素數相乘十分容易,但想要對其乘積進行因式分解卻極其困難,因此可以將乘積公開作為加密密鑰,即公鑰,而兩個大素數組合成私鑰。公鑰是可發布的供任何人使用,私鑰則為自己所有,供解密之用。
A 要把信息發給 B 為例,確定角色:A 為加密者,B 為解密者。首先由 B 隨機確定一個 KEY,稱之為私鑰,將這個 KEY 始終保存在機器 B 中而不發出來;然後,由這個 KEY 計算出另一個 KEY,稱之為公鑰。這個公鑰的特性是幾乎不可能通過它自身計算出生成它的私鑰。接下來通過網路把這個公鑰傳給 A,A 收到公鑰後,利用公鑰對信息加密,並把密文通過網路發送到 B,最後 B 利用已知的私鑰,就能對密文進行解碼了。以上就是 RSA 演算法的工作流程。
由於進行的都是大數計算,使得 RSA 最快的情況也比 DES 慢上好幾倍,無論是軟體還是硬體實現。速度一直是 RSA 的缺陷。一般來說只用於少量數據加密。RSA 的速度是對應同樣安全級別的對稱密碼演算法的1/1000左右。
比起 DES 和其它對稱演算法來說,RSA 要慢得多。實際上一般使用一種對稱演算法來加密信息,然後用 RSA 來加密比較短的公鑰,然後將用 RSA 加密的公鑰和用對稱演算法加密的消息發送給接收方。
這樣一來對隨機數的要求就更高了,尤其對產生對稱密碼的要求非常高,否則的話可以越過 RSA 來直接攻擊對稱密碼。
和其它加密過程一樣,對 RSA 來說分配公鑰的過程是非常重要的。分配公鑰的過程必須能夠抵擋中間人攻擊。假設 A 交給 B 一個公鑰,並使 B 相信這是A 的公鑰,並且 C 可以截下 A 和 B 之間的信息傳遞,那麼 C 可以將自己的公鑰傳給 B,B 以為這是 A 的公鑰。C 可以將所有 B 傳遞給 A 的消息截下來,將這個消息用自己的密鑰解密,讀這個消息,然後將這個消息再用 A 的公鑰加密後傳給 A。理論上 A 和 B 都不會發現 C 在偷聽它們的消息,今天人們一般用數字認證來防止這樣的攻擊。
(1) 針對 RSA 最流行的攻擊一般是基於大數因數分解。1999年,RSA-155 (512 bits) 被成功分解,花了五個月時間(約8000 MIPS 年)和224 CPU hours 在一台有3.2G 中央內存的 Cray C916計算機上完成。
RSA-158 表示如下:
2009年12月12日,編號為 RSA-768 (768 bits, 232 digits) 數也被成功分解。這一事件威脅了現通行的1024-bit 密鑰的安全性,普遍認為用戶應盡快升級到2048-bit 或以上。
RSA-768表示如下:
(2) 秀爾演算法
量子計算里的秀爾演算法能使窮舉的效率大大的提高。由於 RSA 演算法是基於大數分解 (無法抵抗窮舉攻擊),因此在未來量子計算能對 RSA 演算法構成較大的威脅。一個擁有 N 量子位的量子計算機,每次可進行2^N 次運算,理論上講,密鑰為1024位長的 RSA 演算法,用一台512量子比特位的量子計算機在1秒內即可破解。
DSA (Digital Signature Algorithm) 是 Schnorr 和 ElGamal 簽名演算法的變種,被美國 NIST 作為 DSS (DigitalSignature Standard)。 DSA 是基於整數有限域離散對數難題的。
簡單的說,這是一種更高級的驗證方式,用作數字簽名。不單單只有公鑰、私鑰,還有數字簽名。私鑰加密生成數字簽名,公鑰驗證數據及簽名,如果數據和簽名不匹配則認為驗證失敗。數字簽名的作用就是校驗數據在傳輸過程中不被修改,數字簽名,是單向加密的升級。
橢圓加密演算法(ECC)是一種公鑰加密演算法,最初由 Koblitz 和 Miller 兩人於1985年提出,其數學基礎是利用橢圓曲線上的有理點構成 Abel 加法群上橢圓離散對數的計算困難性。公鑰密碼體制根據其所依據的難題一般分為三類:大整數分解問題類、離散對數問題類、橢圓曲線類。有時也把橢圓曲線類歸為離散對數類。
ECC 的主要優勢是在某些情況下它比其他的方法使用更小的密鑰 (比如 RSA),提供相當的或更高等級的安全。ECC 的另一個優勢是可以定義群之間的雙線性映射,基於 Weil 對或是 Tate 對;雙線性映射已經在密碼學中發現了大量的應用,例如基於身份的加密。不過一個缺點是加密和解密操作的實現比其他機制花費的時間長。
ECC 被廣泛認為是在給定密鑰長度的情況下,最強大的非對稱演算法,因此在對帶寬要求十分緊的連接中會十分有用。
比特幣錢包公鑰的生成使用了橢圓曲線演算法,通過橢圓曲線乘法可以從私鑰計算得到公鑰, 這是不可逆轉的過程。
https://github.com/esxgx/easy-ecc
Java 中 Chipher、Signature、KeyPairGenerator、KeyAgreement、SecretKey 均不支持 ECC 演算法。
https://www.jianshu.com/p/58c1750c6f22
DH,全稱為"Diffie-Hellman",它是一種確保共享 KEY 安全穿越不安全網路的方法,也就是常說的密鑰一致協議。由公開密鑰密碼體制的奠基人 Diffie 和 Hellman 所提出的一種思想。簡單的說就是允許兩名用戶在公開媒體上交換信息以生成"一致"的、可以共享的密鑰。也就是由甲方產出一對密鑰 (公鑰、私鑰),乙方依照甲方公鑰產生乙方密鑰對 (公鑰、私鑰)。
以此為基線,作為數據傳輸保密基礎,同時雙方使用同一種對稱加密演算法構建本地密鑰 (SecretKey) 對數據加密。這樣,在互通了本地密鑰 (SecretKey) 演算法後,甲乙雙方公開自己的公鑰,使用對方的公鑰和剛才產生的私鑰加密數據,同時可以使用對方的公鑰和自己的私鑰對數據解密。不單單是甲乙雙方兩方,可以擴展為多方共享數據通訊,這樣就完成了網路交互數據的安全通訊。
具體例子可以移步到這篇文章: 非對稱密碼之DH密鑰交換演算法
參考:
https://blog.csdn.net/u014294681/article/details/86705999
https://www.cnblogs.com/wangzxblog/p/13667634.html
https://www.cnblogs.com/taoxw/p/15837729.html
https://www.cnblogs.com/fangfan/p/4086662.html
https://www.cnblogs.com/utank/p/7877761.html
https://blog.csdn.net/m0_59133441/article/details/122686815
https://www.cnblogs.com/muliu/p/10875633.html
https://www.cnblogs.com/wf-zhang/p/14923279.html
https://www.jianshu.com/p/7a927db713e4
https://blog.csdn.net/ljx1400052550/article/details/79587133
https://blog.csdn.net/yuanjian0814/article/details/109815473
⑥ 不對稱加密的演算法是什麼
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 非對稱加密演算法有哪些
RSA:RSA 是一種目前應用非常廣泛、歷史也比較悠久的非對稱秘鑰加密技術,在1977年被麻省理工學院的羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)三位科學家提出,由於難於破解,RSA 是目前應用最廣泛的數字加密和簽名技術,比如國內的支付寶就是通過RSA演算法來進行簽名驗證。它的安全程度取決於秘鑰的長度,目前主流可選秘鑰長度為 1024位、2048位、4096位等,理論上秘鑰越長越難於破解,按照維基網路上的說法,小於等於256位的秘鑰,在一台個人電腦上花幾個小時就能被破解,512位的秘鑰和768位的秘鑰也分別在1999年和2009年被成功破解,雖然目前還沒有公開資料證實有人能夠成功破解1024位的秘鑰,但顯然距離這個節點也並不遙遠,所以目前業界推薦使用 2048 位或以上的秘鑰,不過目前看 2048 位的秘鑰已經足夠安全了,支付寶的官方文檔上推薦也是2048位,當然更長的秘鑰更安全,但也意味著會產生更大的性能開銷。
DSA:既 Digital Signature Algorithm,數字簽名演算法,他是由美國國家標准與技術研究所(NIST)與1991年提出。和 RSA 不同的是 DSA 僅能用於數字簽名,不能進行數據加密解密,其安全性和RSA相當,但其性能要比RSA快。
ECDSA:Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,橢圓曲線簽名演算法,是ECC(Elliptic curve cryptography,橢圓曲線密碼學)和 DSA 的結合,橢圓曲線在密碼學中的使用是在1985年由Neal Koblitz和Victor Miller分別獨立提出的,相比於RSA演算法,ECC 可以使用更小的秘鑰,更高的效率,提供更高的安全保障,據稱256位的ECC秘鑰的安全性等同於3072位的RSA秘鑰,和普通DSA相比,ECDSA在計算秘鑰的過程中,部分因子使用了橢圓曲線演算法。
⑧ 非對稱加密的代表例子有哪些
非對稱加密主要演算法:RSA、Elgamal、背包演算法、Rabin、D-H、ECC(橢圓曲線加密演算法)。
使用最廣泛的是RSA演算法,Elgamal是另一種常用的非對稱加密演算法。
經典的非對稱加密演算法如RSA演算法等安全性都相當高.
非對稱加密的典型應用是數字簽名。
⑨ 加密演算法除了,對稱加密演算法,非對稱加密演算法和hash演算法還有哪些
演算法,因為只要你有足夠的時間,完全可以用窮舉法來進行試探,如果說一個加密演算法是牢固的,一般就是指在現有的計算條件下,需要花費相當長的時間才能夠窮舉成功(比如100年)。一、主動攻擊和被動攻擊數據在傳輸過程中或者在日常的工作中,如果沒有密碼的保護,很容易造成文件的泄密,造成比較嚴重的後果。一般來說,攻擊分為主動攻擊和被動攻擊。被動攻擊指的是從傳輸信道上或者從磁碟介質上非法獲取了信息,造成了信息的泄密。主動攻擊則要嚴重的多,不但獲取了信息,而且還有可能對信息進行刪除,篡改,危害後果及其嚴重。 二、對稱加密基於密鑰的演算法通常分為對稱加密演算法和非對稱加密演算法(公鑰演算法)。對成加密演算法就是加密用的密鑰和解密用的密鑰是相等的。比如著名的愷撒密碼,其加密原理就是所有的字母向後移動三位,那麼3就是這個演算法的密鑰,向右循環移位就是加密的演算法。那麼解密的密鑰也是3,解密演算法就是向左循環移動3位。很顯而易見的是,這種演算法理解起來比較簡單,容易實現,加密速度快,但是對稱加密的安全性完全依賴於密鑰,如果密鑰丟失,那麼整個加密就完全不起作用了。比較著名的對稱加密演算法就是DES,其分組長度位64位,實際的密鑰長度為56位,還有8位的校驗碼。DES演算法由於其密鑰較短,隨著計算機速度的不斷提高,使其使用窮舉法進行破解成為可能。三、非對稱加密非對稱加密演算法的核心就是加密密鑰不等於解密密鑰,且無法從任意一個密鑰推導出另一個密鑰,這樣就大大加強了信息保護的力度,而且基於密鑰對的原理很容易的實現數字簽名和電子信封。比較典型的非對稱加密演算法是RSA演算法,它的數學原理是大素數的分解,密鑰是成對出現的,一個為公鑰,一個是私鑰。公鑰是公開的,可以用私鑰去解公鑰加密過的信息,也可以用公鑰去解私鑰加密過的信息。比如A向B發送信息,由於B的公鑰是公開的,那麼A用B的公鑰對信息進行加密,發送出去,因為只有B有對應的私鑰,所以信息只能為B所讀取。牢固的RSA演算法需要其密鑰長度為1024位,加解密的速度比較慢是它的弱點。另外一種比較典型的非對稱加密演算法是ECC演算法,基於的數學原理是橢圓曲線離散對數系統,這種演算法的標准我國尚未確定,但是其只需要192 bit 就可以實現牢固的加密。所以,應該是優於RSA演算法的。優越性:ECC > RSA > DES