1. 目前讓密碼最安全的演算法是什麼
加密演算法
加密技術是對信息進行編碼和解碼的技術,編碼是把原來可讀信息(又稱明文)譯成代碼形式(又稱密文),其逆過程就是解碼(解密)。加密技術的要點是加密演算法,加密演算法可以分為對稱加密、不對稱加密和不可逆加密三類演算法。
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和IDEA等。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。
不可逆加密演算法 不可逆加密演算法的特徵是加密過程中不需要使用密鑰,輸入明文後由系統直接經過加密演算法處理成密文,這種加密後的數據是無法被解密的,只有重新輸入明文,並再次經過同樣不可逆的加密演算法處理,得到相同的加密密文並被系統重新識別後,才能真正解密。顯然,在這類加密過程中,加密是自己,解密還得是自己,而所謂解密,實際上就是重新加一次密,所應用的「密碼」也就是輸入的明文。不可逆加密演算法不存在密鑰保管和分發問題,非常適合在分布式網路系統上使用,但因加密計算復雜,工作量相當繁重,通常只在數據量有限的情形下使用,如廣泛應用在計算機系統中的口令加密,利用的就是不可逆加密演算法。近年來,隨著計算機系統性能的不斷提高,不可逆加密的應用領域正在逐漸增大。在計算機網路中應用較多不可逆加密演算法的有RSA公司發明的MD5演算法和由美國國家標准局建議的不可逆加密標准SHS(Secure Hash Standard:安全雜亂信息標准)等。
加密技術
加密演算法是加密技術的基礎,任何一種成熟的加密技術都是建立多種加密演算法組合,或者加密演算法和其他應用軟體有機結合的基礎之上的。下面我們介紹幾種在計算機網路應用領域廣泛應用的加密技術。
非否認(Non-repudiation)技術 該技術的核心是不對稱加密演算法的公鑰技術,通過產生一個與用戶認證數據有關的數字簽名來完成。當用戶執行某一交易時,這種簽名能夠保證用戶今後無法否認該交易發生的事實。由於非否認技術的操作過程簡單,而且直接包含在用戶的某類正常的電子交易中,因而成為當前用戶進行電子商務、取得商務信任的重要保證。
PGP(Pretty Good Privacy)技術 PGP技術是一個基於不對稱加密演算法RSA公鑰體系的郵件加密技術,也是一種操作簡單、使用方便、普及程度較高的加密軟體。PGP技術不但可以對電子郵件加密,防止非授權者閱讀信件;還能對電子郵件附加數字簽名,使收信人能明確了解發信人的真實身份;也可以在不需要通過任何保密渠道傳遞密鑰的情況下,使人們安全地進行保密通信。PGP技術創造性地把RSA不對稱加密演算法的方便性和傳統加密體系結合起來,在數字簽名和密鑰認證管理機制方面採用了無縫結合的巧妙設計,使其幾乎成為最為流行的公鑰加密軟體包。
數字簽名(Digital Signature)技術 數字簽名技術是不對稱加密演算法的典型應用。數字簽名的應用過程是,數據源發送方使用自己的私鑰對數據校驗和或其他與數據內容有關的變數進行加密處理,完成對數據的合法「簽名」,數據接收方則利用對方的公鑰來解讀收到的「數字簽名」,並將解讀結果用於對數據完整性的檢驗,以確認簽名的合法性。數字簽名技術是在網路系統虛擬環境中確認身份的重要技術,完全可以代替現實過程中的「親筆簽字」,在技術和法律上有保證。在公鑰與私鑰管理方面,數字簽名應用與加密郵件PGP技術正好相反。在數字簽名應用中,發送者的公鑰可以很方便地得到,但他的私鑰則需要嚴格保密。
PKI(Public Key Infrastructure)技術 PKI技術是一種以不對稱加密技術為核心、可以為網路提供安全服務的公鑰基礎設施。PKI技術最初主要應用在Internet環境中,為復雜的互聯網系統提供統一的身份認證、數據加密和完整性保障機制。由於PKI技術在網路安全領域所表現出的巨大優勢,因而受到銀行、證券、政府等核心應用系統的青睞。PKI技術既是信息安全技術的核心,也是電子商務的關鍵和基礎技術。由於通過網路進行的電子商務、電子政務等活動缺少物理接觸,因而使得利用電子方式驗證信任關系變得至關重要,PKI技術恰好能夠有效解決電子商務應用中的機密性、真實性、完整性、不可否認性和存取控制等安全問題。一個實用的PKI體系還必須充分考慮互操作性和可擴展性。PKI體系所包含的認證中心(CA)、注冊中心(RA)、策略管理、密鑰與證書管理、密鑰備份與恢復、撤銷系統等功能模塊應該有機地結合在一起。
加密的未來趨勢
盡管雙鑰密碼體制比單鑰密碼體制更為可靠,但由於計算過於復雜,雙鑰密碼體制在進行大信息量通信時,加密速率僅為單鑰體制的1/100,甚至是1/1000。正是由於不同體制的加密演算法各有所長,所以在今後相當長的一段時期內,各類加密體制將會共同發展。而在由IBM等公司於1996年聯合推出的用於電子商務的協議標准SET(Secure Electronic Transaction)中和1992年由多國聯合開發的PGP技術中,均採用了包含單鑰密碼、雙鑰密碼、單向雜湊演算法和隨機數生成演算法在內的混合密碼系統的動向來看,這似乎從一個側面展示了今後密碼技術應用的未來。
在單鑰密碼領域,一次一密被認為是最為可靠的機制,但是由於流密碼體制中的密鑰流生成器在演算法上未能突破有限循環,故一直未被廣泛應用。如果找到一個在演算法上接近無限循環的密鑰流生成器,該體制將會有一個質的飛躍。近年來,混沌學理論的研究給在這一方向產生突破帶來了曙光。此外,充滿生氣的量子密碼被認為是一個潛在的發展方向,因為它是基於光學和量子力學理論的。該理論對於在光纖通信中加強信息安全、對付擁有量子計算能力的破譯無疑是一種理想的解決方法。
由於電子商務等民用系統的應用需求,認證加密演算法也將有較大發展。此外,在傳統密碼體制中,還將會產生類似於IDEA這樣的新成員,新成員的一個主要特徵就是在演算法上有創新和突破,而不僅僅是對傳統演算法進行修正或改進。密碼學是一個正在不斷發展的年輕學科,任何未被認識的加/解密機制都有可能在其中佔有一席之地。
目前,對信息系統或電子郵件的安全問題,還沒有一個非常有效的解決方案,其主要原因是由於互聯網固有的異構性,沒有一個單一的信任機構可以滿足互聯網全程異構性的所有需要,也沒有一個單一的協議能夠適用於互聯網全程異構性的所有情況。解決的辦法只有依靠軟體代理了,即採用軟體代理來自動管理用戶所持有的證書(即用戶所屬的信任結構)以及用戶所有的行為。每當用戶要發送一則消息或一封電子郵件時,代理就會自動與對方的代理協商,找出一個共同信任的機構或一個通用協議來進行通信。在互聯網環境中,下一代的安全信息系統會自動為用戶發送加密郵件,同樣當用戶要向某人發送電子郵件時,用戶的本地代理首先將與對方的代理交互,協商一個適合雙方的認證機構。當然,電子郵件也需要不同的技術支持,因為電子郵件不是端到端的通信,而是通過多個中間機構把電子郵件分程傳遞到各自的通信機器上,最後到達目的地。
2. 現在密碼學採用的演算法主要有什麼
現代密碼學將演算法分為具有不同功能的幾種
常用的主要有三種:
1.對稱密碼演算法
DES演算法——二十世紀七十年代提出,曾經稱霸對稱加密領域30年
AES演算法——二十一世紀初提出用以取代DES演算法
IDEA演算法——二十世紀九十年代初提出,也是一種流行演算法
RC4演算法——經典的流密碼演算法
2.公鑰密碼演算法
D-H演算法——用於密鑰協商,是第一種使用的公鑰演算法,基於離散對數難解問題
RSA演算法——最常用的公鑰演算法,功能強大
3.哈希函數(雜湊函數)
MD5——常用演算法,用於產生80比特的輸出
SHA-1——也是常用演算法,用於產生128比特輸出
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這是最經典的若干種演算法
說的不對之處請指正
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個人意見 僅供參考
3. 大家都知道的加密演算法有什麼意義
摩斯密碼其實不是密碼,是把字母和符號轉化為二進制符號,點,劃,通過電信號的通斷傳播出去。只有這樣才能通過發報機把復雜的信息傳播出去。我們目前使用的電腦,電視,手機等電子設備的底層設計採用的仍是它的變形。
加密演算法有一定的規則性,加密原則很多人都知道,但關鍵在於你要知道密匙才能直接解開。最簡單的編碼是把字母按順序轉為數字,a1b2c3.。。。在這個基礎上編碼加n就是最簡單的密碼,這個n就是密匙,如果你不知道n=1或是某函數時,你就要花時間破解,當n越趨於復雜時,破解花費的精力就越多。理論上講,只要有足夠時間,任何密碼都可以被破譯掉。我們能做的是使這個時間足夠長,長到足以保護這個秘密,所以n就需要不時變化,避免被發現規律而被破譯。
4. 密碼加密的演算法有哪些
主要分為 對稱加密演算法 和 非對稱加密演算法兩類
對稱加密演算法:使用單個密鑰對數據進行加密或解密,其特點是計算量小,加密效率高.
代表 DES 演算法
非對稱加密演算法:此演算法均有兩個密鑰(公用密鑰和私有密鑰),只有二者搭配使用才能完成加密和解密的全過程.
代表 DSA演算法, 數字簽名演算法(DSA) , MD5演算法 , 安全散列演算法(SHA)
5. 密碼的核心是密碼演算法密碼演算法是不能公開的
這個主要是為了保證設計的密碼演算法是可靠的,不是隨隨便便就能被人破解的,因為設計好的密碼演算法總是要被人用的,而要被人廣泛使用的話。
在公開密鑰密碼體制中,加密密鑰(即公開密鑰)PK是公開信息,而解密密鑰(即秘密密鑰)SK是需要保密的。加密演算法E和解密演算法D也都是公開的。雖然秘密密鑰SK是由公開密鑰PK決定的,但卻不能根據PK計算出SK。
公開密碼演算法:
用作加密的密鑰不同於用作解密的密鑰,而且解密密鑰不能根據加密密鑰計算出來(至少在合理假定的長時間內)。之所以叫做公開密鑰演算法,是因為加密密鑰能夠公開,即陌生者能用加密密鑰加密信息。
但只有用相應的解密密鑰才能解密信息。在這些系統中,加密密鑰叫做公開密鑰(簡稱公鑰),解密密鑰叫做私人密鑰(簡稱私鑰)。私人密鑰有時也叫秘密密鑰。為了避免與對稱演算法混淆,此處不用秘密密鑰這個名字。
6. 常用的加密演算法有哪些
對稱密鑰加密
對稱密鑰加密 Symmetric Key Algorithm 又稱為對稱加密、私鑰加密、共享密鑰加密:這類演算法在加密和解密時使用相同的密鑰,或是使用兩個可以簡單的相互推算的密鑰,對稱加密的速度一般都很快。
分組密碼
分組密碼 Block Cipher 又稱為「分塊加密」或「塊加密」,將明文分成多個等長的模塊,使用確定的演算法和對稱密鑰對每組分別加密解密。這也就意味著分組密碼的一個優點在於可以實現同步加密,因為各分組間可以相對獨立。
與此相對應的是流密碼:利用密鑰由密鑰流發生器產生密鑰流,對明文串進行加密。與分組密碼的不同之處在於加密輸出的結果不僅與單獨明文相關,而是與一組明文相關。
DES、3DES
數據加密標准 DES Data Encryption Standard 是由IBM在美國國家安全局NSA授權下研製的一種使用56位密鑰的分組密碼演算法,並於1977年被美國國家標准局NBS公布成為美國商用加密標准。但是因為DES固定的密鑰長度,漸漸不再符合在開放式網路中的安全要求,已經於1998年被移出商用加密標准,被更安全的AES標准替代。
DES使用的Feistel Network網路屬於對稱的密碼結構,對信息的加密和解密的過程極為相似或趨同,使得相應的編碼量和線路傳輸的要求也減半。
DES是塊加密演算法,將消息分成64位,即16個十六進制數為一組進行加密,加密後返回相同大小的密碼塊,這樣,從數學上來說,64位0或1組合,就有2^64種可能排列。DES密鑰的長度同樣為64位,但在加密演算法中,每逢第8位,相應位會被用於奇偶校驗而被演算法丟棄,所以DES的密鑰強度實為56位。
3DES Triple DES,使用不同Key重復三次DES加密,加密強度更高,當然速度也就相應的降低。
AES
高級加密標准 AES Advanced Encryption Standard 為新一代數據加密標准,速度快,安全級別高。由美國國家標准技術研究所NIST選取Rijndael於2000年成為新一代的數據加密標准。
AES的區塊長度固定為128位,密鑰長度可以是128位、192位或256位。AES演算法基於Substitution Permutation Network代換置列網路,將明文塊和密鑰塊作為輸入,並通過交錯的若干輪代換"Substitution"和置換"Permutation"操作產生密文塊。
AES加密過程是在一個4*4的位元組矩陣(或稱為體State)上運作,初始值為一個明文區塊,其中一個元素大小就是明文區塊中的一個Byte,加密時,基本上各輪加密循環均包含這四個步驟:
ECC
ECC即 Elliptic Curve Cryptography 橢圓曲線密碼學,是基於橢圓曲線數學建立公開密鑰加密的演算法。ECC的主要優勢是在提供相當的安全等級情況下,密鑰長度更小。
ECC的原理是根據有限域上的橢圓曲線上的點群中的離散對數問題ECDLP,而ECDLP是比因式分解問題更難的問題,是指數級的難度。而ECDLP定義為:給定素數p和橢圓曲線E,對Q=kP,在已知P,Q 的情況下求出小於p的正整數k。可以證明由k和P計算Q比較容易,而由Q和P計算k則比較困難。
數字簽名
數字簽名 Digital Signature 又稱公鑰數字簽名是一種用來確保數字消息或文檔真實性的數學方案。一個有效的數字簽名需要給接收者充足的理由來信任消息的可靠來源,而發送者也無法否認這個簽名,並且這個消息在傳輸過程中確保沒有發生變動。
數字簽名的原理在於利用公鑰加密技術,簽名者將消息用私鑰加密,然後公布公鑰,驗證者就使用這個公鑰將加密信息解密並對比消息。一般而言,會使用消息的散列值來作為簽名對象。
7. 密碼加密的方法有那些
用戶密碼加密方式
用戶密碼保存到資料庫時,常見的加密方式有哪些?以下幾種方式是常見的密碼保存方式:
1. 明文保存
比如用戶設置的密碼是「123456」,直接將「123456」保存在資料庫中,這種是最簡單的保存方式,也是最不安全的方式。但實際上不少互聯網公司,都可能採取的是這種方式。
2. 對稱加密演算法來保存
比如3DES、AES等演算法,使用這種方式加密是可以通過解密來還原出原始密碼的,當然前提條件是需要獲取到密鑰。不過既然大量的用戶信息已經泄露了,密鑰很可能也會泄露,當然可以將一般數據和密鑰分開存儲、分開管理,但要完全保護好密鑰也是一件非常復雜的事情,所以這種方式並不是很好的方式。
總結
採用PBKDF2、bcrypt、scrypt等演算法可以有效抵禦彩虹表攻擊,即使數據泄露,最關鍵的「用戶密碼」仍然可以得到有效的保護,黑客無法大批量破解用戶密碼,從而切斷撞庫掃號的根源。
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8. 我國具有自主知識產權的密碼演算法的重要性
摘要 我國自主知識產權的密碼演算法逐漸走向國際,成為國際標准。據介紹,祖沖之加密演算法由中國科學院數據保護和通信安全研究中心自主設計,現在是第四代移動通信加密標准。主要用於移動通信系統空中傳輸信道的信息加密和身份認證,以確保用戶通信安全。
9. 密碼演算法的密碼學
(1) 發送者和接收者
假設發送者想發送消息給接收者,且想安全地發送信息:她想確信偷聽者不能閱讀發送的消息。
(2) 消息和加密
消息被稱為明文。用某種方法偽裝消息以隱藏它的內容的過程稱為加密,加了密的消息稱為密文,而把密文轉變為明文的過程稱為解密。
明文用M(消息)或P(明文)表示,它可能是比特流(文本文件、點陣圖、數字化的語音流或數字化的視頻圖像)。至於涉及到計算機,P是簡單的二進制數據。明文可被傳送或存儲,無論在哪種情況,M指待加密的消息。
密文用C表示,它也是二進制數據,有時和M一樣大,有時稍大(通過壓縮和加密的結合,C有可能比P小些。然而,單單加密通常達不到這一點)。加密函數E作用於M得到密文C,用數學表示為:
E(M)=C.
相反地,解密函數D作用於C產生M
D(C)=M.
先加密後再解密消息,原始的明文將恢復出來,下面的等式必須成立:
D(E(M))=M
(3) 鑒別、完整性和抗抵賴
除了提供機密性外,密碼學通常有其它的作用:.
(a) 鑒別
消息的接收者應該能夠確認消息的來源;入侵者不可能偽裝成他人。
(b) 完整性檢驗
消息的接收者應該能夠驗證在傳送過程中消息沒有被修改;入侵者不可能用假消息代替合法消息。
(c) 抗抵賴
發送者事後不可能虛假地否認他發送的消息。
(4) 演算法和密鑰
密碼演算法也叫密碼,是用於加密和解密的數學函數。(通常情況下,有兩個相關的函數:一個用作加密,另一個用作解密)
如果演算法的保密性是基於保持演算法的秘密,這種演算法稱為受限制的演算法。受限制的演算法具有歷史意義,但按現在的標准,它們的保密性已遠遠不夠。大的或經常變換的用戶組織不能使用它們,因為每有一個用戶離開這個組織,其它的用戶就必須改換另外不同的演算法。如果有人無意暴露了這個秘密,所有人都必須改變他們的演算法。
但是,受限制的密碼演算法不可能進行質量控制或標准化。每個用戶組織必須有他們自己的唯一演算法。這樣的組織不可能採用流行的硬體或軟體產品。但竊聽者卻可以買到這些流行產品並學習演算法,於是用戶不得不自己編寫演算法並予以實現,如果這個組織中沒有好的密碼學家,那麼他們就無法知道他們是否擁有安全的演算法。
盡管有這些主要缺陷,受限制的演算法對低密級的應用來說還是很流行的,用戶或者沒有認識到或者不在乎他們系統中內在的問題。
現代密碼學用密鑰解決了這個問題,密鑰用K表示。K可以是很多數值里的任意值。密鑰K的可能值的范圍叫做密鑰空間。加密和解密運算都使用這個密鑰(即運算都依賴於密鑰,並用K作為下標表示),這樣,加/解密函數現在變成:
EK(M)=C
DK(C)=M.
這些函數具有下面的特性:
DK(EK(M))=M.
有些演算法使用不同的加密密鑰和解密密鑰,也就是說加密密鑰K1與相應的解密密鑰K2不同,在這種情況下:
EK1(M)=C
DK2(C)=M
DK2 (EK1(M))=M
所有這些演算法的安全性都基於密鑰的安全性;而不是基於演算法的細節的安全性。這就意味著演算法可以公開,也可以被分析,可以大量生產使用演算法的產品,即使偷聽者知道你的演算法也沒有關系;如果他不知道你使用的具體密鑰,他就不可能閱讀你的消息。
密碼系統由演算法、以及所有可能的明文、密文和密鑰組成的。
基於密鑰的演算法通常有兩類:對稱演算法和公開密鑰演算法。下面將分別介紹: 對稱演算法有時又叫傳統密碼演算法,就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來,反過來也成立。在大多數對稱演算法中,加/解密密鑰是相同的。這些演算法也叫秘密密鑰演算法或單密鑰演算法,它要求發送者和接收者在安全通信之前,商定一個密鑰。對稱演算法的安全性依賴於密鑰,泄漏密鑰就意味著任何人都能對消息進行加/解密。只要通信需要保密,密鑰就必須保密。
對稱演算法的加密和解密表示為:
EK(M)=C
DK(C)=M
對稱演算法可分為兩類。一次只對明文中的單個比特(有時對位元組)運算的演算法稱為序列演算法或序列密碼。另一類演算法是對明文的一組比特亞行運算,這些比特組稱為分組,相應的演算法稱為分組演算法或分組密碼。現代計算機密碼演算法的典型分組長度為64比特——這個長度大到足以防止分析破譯,但又小到足以方便使用(在計算機出現前,演算法普遍地每次只對明文的一個字元運算,可認為是序列密碼對字元序列的運算)。 公開密鑰演算法(也叫非對稱演算法)是這樣設計的:用作加密的密鑰不同於用作解密的密鑰,而且解密密鑰不能根據加密密鑰計算出來(至少在合理假定的長時間內)。之所以叫做公開密鑰演算法,是因為加密密鑰能夠公開,即陌生者能用加密密鑰加密信息,但只有用相應的解密密鑰才能解密信息。在這些系統中,加密密鑰叫做公開密鑰(簡稱公鑰),解密密鑰叫做私人密鑰(簡稱私鑰)。私人密鑰有時也叫秘密密鑰。為了避免與對稱演算法混淆,此處不用秘密密鑰這個名字。
用公開密鑰K加密表示為
EK(M)=C.
雖然公開密鑰和私人密鑰是不同的,但用相應的私人密鑰解密可表示為:
DK(C)=M
有時消息用私人密鑰加密而用公開密鑰解密,這用於數字簽名(後面將詳細介紹),盡管可能產生混淆,但這些運算可分別表示為:
EK(M)=C
DK(C)=M
當前的公開密碼演算法的速度,比起對稱密碼演算法,要慢的多,這使得公開密碼演算法在大數據量的加密中應用有限。 單向散列函數 H(M) 作用於一個任意長度的消息 M,它返回一個固定長度的散列值 h,其中 h 的長度為 m 。
輸入為任意長度且輸出為固定長度的函數有很多種,但單向散列函數還有使其單向的其它特性:
(1) 給定 M ,很容易計算 h ;
(2) 給定 h ,根據 H(M) = h 計算 M 很難 ;
(3) 給定 M ,要找到另一個消息 M『 並滿足 H(M) = H(M』) 很難。
在許多應用中,僅有單向性是不夠的,還需要稱之為「抗碰撞」的條件:
要找出兩個隨機的消息 M 和 M『,使 H(M) = H(M』) 滿足很難。
由於散列函數的這些特性,由於公開密碼演算法的計算速度往往很慢,所以,在一些密碼協議中,它可以作為一個消息 M 的摘要,代替原始消息 M,讓發送者為 H(M) 簽名而不是對 M 簽名 。
如 SHA 散列演算法用於數字簽名協議 DSA中。 提到數字簽名就離不開公開密碼系統和散列技術。
有幾種公鑰演算法能用作數字簽名。在一些演算法中,例如RSA,公鑰或者私鑰都可用作加密。用你的私鑰加密文件,你就擁有安全的數字簽名。在其它情況下,如DSA,演算法便區分開來了??數字簽名演算法不能用於加密。這種思想首先由Diffie和Hellman提出 。
基本協議是簡單的 :
(1) A 用她的私鑰對文件加密,從而對文件簽名。
(2) A 將簽名的文件傳給B。
(3) B用A的公鑰解密文件,從而驗證簽名。
這個協議中,只需要證明A的公鑰的確是她的。如果B不能完成第(3)步,那麼他知道簽名是無效的。
這個協議也滿足以下特徵:
(1) 簽名是可信的。當B用A的公鑰驗證信息時,他知道是由A簽名的。
(2) 簽名是不可偽造的。只有A知道她的私鑰。
(3) 簽名是不可重用的。簽名是文件的函數,並且不可能轉換成另外的文件。
(4) 被簽名的文件是不可改變的。如果文件有任何改變,文件就不可能用A的公鑰驗證。
(5) 簽名是不可抵賴的。B不用A的幫助就能驗證A的簽名。 加密技術是對信息進行編碼和解碼的技術,編碼是把原來可讀信息(又稱明文)譯成代碼形式(又稱密文),其逆過程就是解碼(解密)。加密技術的要點是加密演算法,加密演算法可以分為對稱加密、不對稱加密和不可逆加密三類演算法。
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和IDEA等。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。
不可逆加密演算法 的特徵是加密過程中不需要使用密鑰,輸入明文後由系統直接經過加密演算法處理成密文,這種加密後的數據是無法被解密的,只有重新輸入明文,並再次經過同樣不可逆的加密演算法處理,得到相同的加密密文並被系統重新識別後,才能真正解密。顯然,在這類加密過程中,加密是自己,解密還得是自己,而所謂解密,實際上就是重新加一次密,所應用的「密碼」也就是輸入的明文。不可逆加密演算法不存在密鑰保管和分發問題,非常適合在分布式網路系統上使用,但因加密計算復雜,工作量相當繁重,通常只在數據量有限的情形下使用,如廣泛應用在計算機系統中的口令加密,利用的就是不可逆加密演算法。近年來,隨著計算機系統性能的不斷提高,不可逆加密的應用領域正在逐漸增大。在計算機網路中應用較多不可逆加密演算法的有RSA公司發明的MD5演算法和由美國國家標准局建議的不可逆加密標准SHS(Secure Hash Standard:安全雜亂信息標准)等。
10. 為什麼說RSA是目前地球上最有影響力的加密演算法
RSA公鑰加密演算法是1977年由羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。1987年首次公布,當時他們三人都在麻省理工學院工作。RSA就是他們三人姓氏開頭字母拼在一起組成的。
RSA公開密鑰密碼體制。所謂的公開密鑰密碼體制就是使用不同的加密密鑰與解密密鑰,是一種「由已知加密密鑰推導出解密密鑰在計算上是不可行的」密碼體制。
在公開密鑰密碼體制中,加密密鑰(即公開密鑰)PK是公開信息,而解密密鑰(即秘密密鑰)SK是需要保密的。加密演算法E和解密演算法D也都是公開的。雖然解密密鑰SK是由公開密鑰PK決定的,但卻不能根據PK計算出SK。