在加密過程中用到的三個元素

A. 常見的密碼系統包含的元素

常見密碼系統包含的元素是明文、密文、密鑰、加密演算法、解密演算法。
明文：是指沒有加密的文字（或者字元串），一般人都能看懂的意思，屬於密碼學術語；
密文：密文是加了密的的文字，明文是加密之前的文字。密文是對明文進行加密後的報文；
密鑰：密鑰是一種參數，它是在明文轉換為密文或將密文轉換為明文的演算法中輸入的參數。密鑰分為對稱密鑰與非對稱密鑰；
加密演算法：數據加密的基本過程就是對原來為明文的文件或數據按某種演算法進行處理，使其成為不可讀的一段代碼為「密文」，使其只能在輸入相應的密鑰之後才能顯示出原容，通過這樣的途徑來達到保護數據不被非法人竊取、閱讀的目的。該過程的逆過程為解密，即將該編碼信息轉化為其原來數據的過程。

B. 如何使用java對密碼加密 加密方式aes

Java有相關的實現類：具體原理如下
對於任意長度的明文，AES首先對其進行分組，每組的長度為128位。分組之後將分別對每個128位的明文分組進行加密。
對於每個128位長度的明文分組的加密過程如下：
（1）將128位AES明文分組放入狀態矩陣中。
（2）AddRoundKey變換：對狀態矩陣進行AddRoundKey變換，與膨脹後的密鑰進行異或操作（密鑰膨脹將在實驗原理七中詳細討論）。
（3）10輪循環：AES對狀態矩陣進行了10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中，每一輪子加密過程包括4種不同的變換，而最後一輪只有3種變換，前9輪的子加密步驟如下：
● SubBytes變換：SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換；
● ShiftRows變換：ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位；
● MixColumns變換：MixColumns變換對狀態矩陣的列進行變換；
● AddRoundKey變換：AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作。
最後一輪的子加密步驟如下：
● SubBytes變換：SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換；
● ShiftRows變換：ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位；
● AddRoundKey變換：AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作；
（4）經過10輪循環的狀態矩陣中的內容就是加密後的密文。
AES的加密演算法的偽代碼如下。

在AES演算法中，AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰，原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字（每個字為32位）的膨脹後的密鑰，這44個字的膨脹後的密鑰供11次AddRoundKey變換使用，一次AddRoundKey使用4個字（128位）的膨脹後的密鑰。
三．AES的分組過程
對於任意長度的明文，AES首先對其進行分組，分組的方法與DES相同，即對長度不足的明文分組後面補充0即可，只是每一組的長度為128位。
AES的密鑰長度有128比特，192比特和256比特三種標准，其他長度的密鑰並沒有列入到AES聯邦標准中，在下面的介紹中，我們將以128位密鑰為例。
四．狀態矩陣
狀態矩陣是一個4行、4列的位元組矩陣，所謂位元組矩陣就是指矩陣中的每個元素都是一個1位元組長度的數據。我們將狀態矩陣記為State，State中的元素記為Sij，表示狀態矩陣中第i行第j列的元素。128比特的明文分組按位元組分成16塊，第一塊記為「塊0」，第二塊記為「塊1」，依此類推，最後一塊記為「塊15」，然後將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中，將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中的方法如圖2-2-1所示。

塊0

塊4

塊8

塊12

塊1

塊5

塊9

塊13

塊2

塊6

塊10

塊14

塊3

塊7

塊11

塊15

圖2-2-1 將明文塊放入狀態矩陣中
五．AddRoundKey變換
狀態矩陣生成以後，首先要進行AddRoundKey變換，AddRoundKey變換將狀態矩陣與膨脹後的密鑰進行按位異或運算，如下所示。

其中，c表示列數，數組W為膨脹後的密鑰，round為加密輪數，Nb為狀態矩陣的列數。
它的過程如圖2-2-2所示。

圖2-2-2 AES演算法AddRoundKey變換
六．10輪循環
經過AddRoundKey的狀態矩陣要繼續進行10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中，每一輪要經過4種不同的變換，即SubBytes變換、ShiftRows變換、MixColumns變換和AddRoundKey變換，而最後一輪只有3種變換，即SubBytes變換、ShiftRows變換和AddRoundKey變換。AddRoundKey變換已經討論過，下面分別討論餘下的三種變換。
1．SubBytes變換
SubBytes是一個獨立作用於狀態位元組的非線性變換，它由以下兩個步驟組成：
（1）在GF（28）域，求乘法的逆運算，即對於α∈GF（28）求β∈GF（28），使αβ =βα = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）。
（2）在GF（28）域做變換，變換使用矩陣乘法，如下所示：

由於所有的運算都在GF（28）域上進行，所以最後的結果都在GF（28）上。若g∈GF（28）是GF（28）的本原元素，則對於α∈GF（28），α≠0，則存在
β ∈ GF（28），使得：
β = gαmod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
由於g255 = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
所以g255-α = β-1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
根據SubBytes變換演算法，可以得出SubBytes的置換表，如表2-2-1所示，這個表也叫做AES的S盒。該表的使用方法如下：狀態矩陣中每個元素都要經過該表替換，每個元素為8比特，前4比特決定了行號，後4比特決定了列號，例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置換表

它的變換過程如圖2-2-3所示。

圖2-2-3 SubBytes變換
AES加密過程需要用到一些數學基礎，其中包括GF(2)域上的多項式、GF（28）域上的多項式的計算和矩陣乘法運算等，有興趣的同學請參考相關的數學書籍。
2．ShiftRows變換
ShiftRows變換比較簡單，狀態矩陣的第1行不發生改變，第2行循環左移1位元組，第3行循環左移2位元組，第4行循環左移3位元組。ShiftRows變換的過程如圖2-2-4所示。

圖2-2-4 AES的ShiftRows變換
3．MixColumns變換
在MixColumns變換中，狀態矩陣的列看作是域GF（28）的多項式，模(x4＋1)乘以c（x）的結果：
c(x)＝(03)x3＋(01)x2+(01)x+(02)
這里(03)為十六進製表示，依此類推。c(x)與x4＋1互質，故存在逆：
d(x)=(0B)x3＋(0D)x2＋(0G)x＋(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4＋1)。
設有：

它的過程如圖2-2-5所示。

圖2-2-5 AES演算法MixColumns變換
七．密鑰膨脹
在AES演算法中，AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰，膨脹後的密鑰記為子密鑰，原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字（每個字為32位）的子密鑰，這44個字的子密鑰供11次AddRoundKey變換使用，一次AddRoundKey使用4個字（128位）的膨脹後的密鑰。
密鑰膨脹演算法是以字為基礎的（一個字由4個位元組組成，即32比特）。128比特的原始密鑰經過膨脹後將產生44個字的子密鑰，我們將這44個密鑰保存在一個字數組中，記為W[44]。128比特的原始密鑰分成16份，存放在一個位元組的數組：Key[0]，Key[1]……Key[15]中。
在密鑰膨脹演算法中，Rcon是一個10個字的數組，在數組中保存著演算法定義的常數，分別為：
Rcon[0] = 0x01000000
Rcon[1] = 0x02000000
Rcon[2] = 0x04000000
Rcon[3] = 0x08000000
Rcon[4] = 0x10000000
Rcon[5] = 0x20000000
Rcon[6] = 0x40000000
Rcon[7] = 0x80000000
Rcon[8] = 0x1b000000
Rcon[9] = 0x36000000
另外，在密鑰膨脹中包括其他兩個操作RotWord和SubWord，下面對這兩個操作做說明：
RotWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3進行循環移位，即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3使用AES的S盒，即
SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B』0,B』1,B』2,B』3 )
其中，B』i = SubBytes（Bi），i = 0,1,2,3。
密鑰膨脹的演算法如下：

八．解密過程
AES的加密和解密過程並不相同，首先密文按128位分組，分組方法和加密時的分組方法相同，然後進行輪變換。
AES的解密過程可以看成是加密過程的逆過程，它也由10輪循環組成，每一輪循環包括四個變換分別為InvShiftRows變換、InvSubBytes變換、InvMixColumns變換和AddRoundKey變換；
這個過程可以描述為如下代碼片段所示：

九．InvShiftRows變換
InvShiftRows變換是ShiftRows變換的逆過程，十分簡單，指定InvShiftRows的變換如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
圖2-2-6演示了這個過程。

圖2-2-6 AES演算法InvShiftRows變換
十．InvSubBytes變換
InvSubBytes變換是SubBytes變換的逆變換，利用AES的S盒的逆作位元組置換，表2-2-2為InvSubBytes變換的置換表。
表2-2-2 InvSubBytes置換表

十一．InvMixColumns變換
InvMixColumns變換與MixColumns變換類似，每列乘以d(x)
d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)
下列等式成立：
( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)
上面的內容可以描述為以下的矩陣乘法：

十二．AddRoundKey變換
AES解密過程的AddRoundKey變換與加密過程中的AddRoundKey變換一樣，都是按位與子密鑰做異或操作。解密過程的密鑰膨脹演算法也與加密的密鑰膨脹演算法相同。最後狀態矩陣中的數據就是明文。

C. 在加密和解密過程中都涉及信息和什麼

步驟一：打開Windows資源管理器。步驟二：右鍵單擊加密文件或文件夾，然後單擊「屬性」。步驟三：在「常規」選項卡上，單擊「高級」。字串3步驟四：清除「加密內容以便保護數據」復選框。同樣，我們在使用解密過程中要注意以下問題：1.要打開「Windows資源管理器」，請單擊「開始→程序→附件」，然後單擊「Windows資源管理器」。2.在對文件夾解密時，系統將詢問是否要同時將文件夾內的所有文件和子文件夾解密。如果選擇僅解密文件夾，則在要解密文件夾中的加密文件和子文件夾仍保持加密。但是，在已解密文件夾內創立的新文件和文件夾將不會被自動加密。以上就是使用文件加、解密的方法!而在使用過程中我們也許會遇到以下一些問題，在此作以下說明：1.高級按鈕不能用原因：加密文件系統"EFS"只能處理"NTFS"文件系統卷上的文件和文件夾。如果試圖加密的文件或文件夾在FAT或FAT32卷上，則高級按鈕不會出現在該文件或文件夾的屬性中。解決方案：將卷轉換成帶轉換實用程序的NTFS卷。字串8打開命令提示符。鍵入：Convertdrive/fsntfs（drive是目標驅動器的驅動器號）2.當打開加密文件時，顯示「拒絕訪問」消息原因：加密文件系統"EFS"用公鑰證書對文件加密，與該證書相關的私鑰在本計算機上不可用。解決方案：查找合適的證書的私鑰，並使用證書管理單元將私鑰導入計算機並在本機上使用。3.用戶基於NTFS對文件加密，重裝系統後加密文件無法被訪問的問題的解決方案（注意：重裝Win2000/XP前一定要備份加密用戶的證書）：步驟一：以加密用戶登錄計算機。步驟二：單擊「開始→運行」，鍵入「mmc」，然後單擊「確定」。步驟三：在「控制台」菜單上，單擊「添加/刪除管理單元」，然後單擊「添加」。步驟四：在「單獨管理單元」下，單擊「證書」，然後單擊「添加」。字串8步驟五：單擊「我的用戶賬戶」，然後單擊「完成」（如圖2，如果你加密用戶不是管理員就不會出現這個窗口，直接到下一步）。步驟六：單擊「關閉」，然後單擊「確定」。步驟七：雙擊「證書——當前用戶」，雙擊「個人」，然後雙擊「證書」。步驟八：單擊「預期目的」欄中顯示「加密文件」字樣的證書。步驟九：右鍵單擊該證書，指向「所有任務」，然後單擊「導出」。步驟十：按照證書導出向導的指示將證書及相關的私鑰以PFX文件格式導出（注意：推薦使用「導出私鑰」方式導出，這樣可以保證證書受密碼保護，以防別人盜用。另外，證書只能保存到你有讀寫許可權的目錄下）。4.保存好證書注意將PFX文件保存好。以後重裝系統之後無論在哪個用戶下只要雙擊這個證書文件，導入這個私人證書就可以訪問NTFS系統下由該證書的原用戶加密的文件夾（注意：使用備份恢復功能備份的NTFS分區上的加密文件夾是不能恢復到非NTFS分區的）。字串4最後要提一下，這個證書還可以實現下述用途：（1）給予不同用戶訪問加密文件夾的許可權將我的證書按「導出私鑰」方式導出，將該證書發給需要訪問這個文件夾的本機其他用戶。然後由他登錄，導入該證書，實現對這個文件夾的訪問。（2）在其也WinXP機器上對用「備份恢復」程序備份的以前的加密文件夾的恢復訪問許可權將加密文件夾用「備份恢復」程序備份，然後把生成的Backup.bkf連同這個證書拷貝到另外一台WinXP機器上，用「備份恢復」程序將它恢復出來（注意：只能恢復到NTFS分區）。然後導入證書，即可訪問恢復出來的文件了。

D. AES是什麼東西有什麼作用

aes指高級加密標准，密碼學中的高級加密標准又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准。

高級加密標准演算法從很多方面解決了令人擔憂的問題。實際上，攻擊數據加密標準的那些手段對於高級加密標准演算法本身並沒有效果。如果採用真正的128位加密技術甚至256位加密技術，蠻力攻擊要取得成功需要耗費相當長的時間。

雖然高級加密標准也有不足的一面，但是，它仍是一個相對新的協議。因此，安全研究人員還沒有那麼多的時間對這種加密方法進行破解試驗，可能會隨時發現一種全新的攻擊手段會攻破這種高級加密標准。至少在理論上存在這種可能性。

(4)在加密過程中用到的三個元素擴展閱讀：

密碼說明

嚴格地說，AES和Rijndael加密法並不完全一樣（雖然在實際應用中二者可以互換），因為Rijndael加密法可以支持更大范圍的區塊和密鑰長度：AES的區塊長度固定為128位，密鑰長度則可以是128，192或256位；

而Rijndael使用的密鑰和區塊長度可以是32位的整數倍，以128位為下限，256位為上限。加密過程中使用的密鑰是由Rijndael密鑰生成方案產生。

大多數AES計算是在一個特別的有限域完成的。

AES加密過程是在一個4×4的位元組矩陣上運作，這個矩陣又稱為「體（state）」，其初值就是一個明文區塊（矩陣中一個元素大小就是明文區塊中的一個Byte）。

E. 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。

F. 加密演算法總結

iOS加密相關演算法框架：CommonCrypto
明文： 明文指的是未被加密過的原始數據。
密文： 明文被某種加密演算法加密之後，會變成密文，從而確保原始數據的安全。密文也可以被解密，得到原始的明文。
密鑰： 密鑰是一種參數，它是在明文轉換為密文或將密文轉換為明文的演算法中輸入的參數。密鑰分為對稱密鑰與非對稱密鑰，分別應用在對稱加密和非對稱加密上。

對稱加密又叫做私鑰加密 ，即信息的發送方和接收方使用 同一個密鑰 去加密和解密數據。
對稱加密的特點是 演算法公開、計算量少、加密和解密速度快效率高 ，適合於對大數據量進行加密；
缺點是 雙方使用相同的密鑰、密鑰傳輸的過程不安全、易被破解、因此為了保密其密鑰需要經常更換
常見的對稱加密演算法有 AES、DES 、3DES、TDEA、Blowfish、RC5和IDEA。【不過DES被認為是不安全的】
加密過程：明文 + 加密演算法 + 私鑰 => 密文
解密過程： 密文 + 解密演算法 + 私鑰 => 明文
對稱加密中用到的密鑰叫做 私鑰 ，私鑰表示個人私有的密鑰，即該密鑰不能被泄露。
其 加密過程中的私鑰與解密過程中用到的私鑰是同一個密鑰 ，這也是稱加密之所以稱之為「對稱」的原因。由於對稱加密的 演算法是公開 的，所以一旦私鑰被泄露，那麼密文就很容易被破解，所以對稱加密的 缺點是密鑰安全管理困難 。

3DES是DES加密演算法的一種模式，它使用3條64位的密鑰對數據進行三次加密。是DES像AES過渡的加密演算法，是DES的一個更安全的變形，它以DES為基本模塊，通過組合分組方法設計出分組加密演算法。

非對稱加密也叫做公鑰加密 。非對稱加密與對稱加密相比，其安全性更好。對稱加密的通信雙方使用相同的密鑰，如果一方的密鑰遭泄露，那麼整個通信就會被破解。而 非對稱加密使用一對密鑰，即公鑰和私鑰 ， 且二者成對出現 。私鑰被自己保存，不能對外泄露。公鑰指的是公共的密鑰，任何人都可以獲得該密鑰。用公鑰或私鑰中的任何一個進行加密，用另一個進行解密。兩種使用方法：

哈希演算法加密是通過哈希演算法對數據加密、加密後的結果不可逆，即加密後不能在解密。

SHA加密，安全哈希演算法，主要適用於數字簽名簽名標准（ DSS ）裡面定義的數字簽名演算法（ DSA ）。對於長度小於 2^64 位的消息， SHA1 會產生一個160位的消息摘要。當接收消息的時候，這個消息摘要可以用來驗證數據的完整性。在傳輸的過程中，數據很可能會發生變化，那麼這時候就會產生不同的消息摘要。當然除了 SHA1 還有 SHA256 以及 SHA512 等。

HMAC加密，給定一個密鑰，對明文加密，做兩次「散列」，得到的結果還是32位字元串。

就是或、與、異或、或者加上某個數據
特點：可逆、原始數據和加密數據長度保持一致

G. 目前的數字認證和加密演算法的主要技術及其應用

1. 什麼是數字證書？
數字證書就是網路通訊中標志通訊各方身份信息的一系列數據，其作用類似於現實生活中的身份證。它是由一個權威機構發行的，人們可以在交往中用它來識別對方的身份。
最簡單的證書包含一個公開密鑰、名稱以及證書授權中心的數字簽名。一般情況下證書中還包括密鑰的有效時間，發證機關(證書授權中心)的名稱，該證書的序列號等信息，證書的格式遵循ITUT X.509國際標准。
一個標準的X.509數字證書包含以下一些內容：
證書的版本信息；
證書的序列號，每個證書都有一個唯一的證書序列號；
證書所使用的簽名演算法；
證書的發行機構名稱，命名規則一般採用X.500格式；
證書的有效期，現在通用的證書一般採用UTC時間格式，它的計時范圍為1950-2049；
證書所有人的名稱，命名規則一般採用X.500格式；
證書所有人的公開密鑰；
證書發行者對證書的簽名。
使用數字證書，通過運用對稱和非對稱密碼體制等密碼技術建立起一套嚴密的身份認證系統，從而保證：信息除發送方和接收方外不被其它人竊取；信息在傳輸過程中不被篡改；發送方能夠通過數字證書來確認接收方的身份；發送方對於自己的信息不能抵賴。
2. 為什麼要使用數字證書？
由於Internet網電子商務系統技術使在網上購物的顧客能夠極其方便輕松地獲得商家和企業的信息，但同時也增加了對某些敏感或有價值的數據被濫用的風險。買方和賣方都必須保證在網際網路上進行的一切金融交易運作都是真實可靠的，並且要使顧客、商家和企業等交易各方都具有絕對的信心，因而網際網路電子商務系統必須保證具有十分可靠的安全保密技術，也就是說，必須保證網路安全的四大要素，即信息傳輸的保密性、數據交換的完整性、發送信息的不可否認性、交易者身份的確定性。
信息的保密性
交易中的商務信息均有保密的要求，如信用卡的帳號和用戶名被人知悉，就可能被盜用，訂貨和付款的信息被競爭對手獲悉，就可能喪失商機。因此在電子商務的信息傳播中一般均有加密的要求。
交易者身份的確定性
網上交易的雙方很可能素昧平生，相隔千里。要使交易成功首先要能確認對方的身份，商家要考慮客戶端是不是騙子，而客戶也會擔心網上的商店不是一個玩弄欺詐的黑店。因此能方便而可靠地確認對方身份是交易的前提。對於為顧客或用戶開展服務的銀行、信用卡公司和銷售商店，為了做到安全、保密、可靠地開展服務活動，都要進行身份認證的工作。對有關的銷售商店來說，他們對顧客所用的信用卡的號碼是不知道的，商店只能把信用卡的確認工作完全交給銀行來完成。銀行和信用卡公司可以採用各種保密與識別方法，確認顧客的身份是否合法，同時還要防止發生拒付款問題以及確認訂貨和訂貨收據信息等。
不可否認性
由於商情的千變萬化，交易一旦達成是不能被否認的。否則必然會損害一方的利益。例如訂購黃金，訂貨時金價較低，但收到訂單後，金價上漲了，如收單方能否認受到訂單的實際時間，甚至否認收到訂單的事實，則訂貨方就會蒙受損失。因此電子交易通信過程的各個環節都必須是不可否認的。
不可修改性
由於商情的千變萬化，交易一旦達成應該是不能被否認的。否則必然會損害一方的利益。例如訂購黃金，訂貨時金價較低，但收到訂單後，金價上漲了，如收單方能否認收到訂單的實際時間，甚至否認收到訂單的事實，則訂貨方就會蒙受損失。因此電子交易通信過程的各個環節都必須是不可否認的。
數字安全證書提供了一種在網上驗證身份的方式。安全證書體制主要採用了公開密鑰體制，其它還包括對稱密鑰加密、數字簽名、數字信封等技術。
我們可以使用數字證書，通過運用對稱和非對稱密碼體制等密碼技術建立起一套嚴密的身份認證系統，從而保證：信息除發送方和接收方外不被其它人竊取；信息在傳輸過程中不被篡改；發送方能夠通過數字證書來確認接收方的身份；發送方對於自己的信息不能抵賴。
3. 數字認證原理
數字證書採用公鑰體制，即利用一對互相匹配的密鑰進行加密、解密。每個用戶自己設定一把特定的僅為本人所知的私有密鑰（私鑰），用它進行解密和簽名；同時設定一把公共密鑰（公鑰）並由本人公開，為一組用戶所共享，用於加密和驗證簽名。當發送一份保密文件時，發送方使用接收方的公鑰對數據加密，而接收方則使用自己的私鑰解密，這樣信息就可以安全無誤地到達目的地了。通過數字的手段保證加密過程是一個不可逆過程，即只有用私有密鑰才能解密。
在公開密鑰密碼體制中，常用的一種是RSA體制。其數學原理是將一個大數分解成兩個質數的乘積，加密和解密用的是兩個不同的密鑰。即使已知明文、密文和加密密鑰（公開密鑰），想要推導出解密密鑰（私有密鑰），在計算上是不可能的。按現在的計算機技術水平，要破解目前採用的1024位RSA密鑰，需要上千年的計算時間。公開密鑰技術解決了密鑰發布的管理問題，商戶可以公開其公開密鑰，而保留其私有密鑰。購物者可以用人人皆知的公開密鑰對發送的信息進行加密，安全地傳送以商戶，然後由商戶用自己的私有密鑰進行解密。
如果用戶需要發送加密數據，發送方需要使用接收方的數字證書（公開密鑰）對數據進行加密，而接收方則使用自己的私有密鑰進行解密，從而保證數據的安全保密性。
另外，用戶可以通過數字簽名實現數據的完整性和有效性，只需採用私有密鑰對數據進行加密處理，由於私有密鑰僅為用戶個人擁有，從而能夠簽名文件的唯一性，即保證：數據由簽名者自己簽名發送，簽名者不能否認或難以否認；數據自簽發到接收這段過程中未曾作過任何修改，簽發的文件是真實的。
4. 數字證書是如何頒發的？
數字證書是由認證中心頒發的。根證書是認證中心與用戶建立信任關系的基礎。在用戶使用數字證書之前必須首先下載和安裝。
認證中心是一家能向用戶簽發數字證書以確認用戶身份的管理機構。為了防止數字憑證的偽造，認證中心的公共密鑰必須是可靠的，認證中心必須公布其公共密鑰或由更高級別的認證中心提供一個電子憑證來證明其公共密鑰的有效性，後一種方法導致了多級別認證中心的出現。
數字證書頒發過程如下：用戶產生了自己的密鑰對，並將公共密鑰及部分個人身份信息傳送給一家認證中心。認證中心在核實身份後，將執行一些必要的步驟，以確信請求確實由用戶發送而來，然後，認證中心將發給用戶一個數字證書，該證書內附了用戶和他的密鑰等信息，同時還附有對認證中心公共密鑰加以確認的數字證書。當用戶想證明其公開密鑰的合法性時，就可以提供這一數字證書。
5. 加密技術
由於數據在傳輸過程中有可能遭到侵犯者的竊聽而失去保密信息，加密技術是電子商務採取的主要保密安全措施，是最常用的保密安全手段。加密技術也就是利用技術手段把重要的數據變為亂碼（加密）傳送，到達目的地後再用相同或不同的手段還原（解密）。
加密包括兩個元素：演算法和密鑰。一個加密演算法是將普通的文本（或者可以理解的信息）與一竄數字（密鑰）的結合，產生不可理解的密文的步驟。密鑰和演算法對加密同等重要。
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 Ad1eman）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。

H. 加密過程中的三個元素是什麼

A． 所傳輸的信息（明文）
B． 加密鑰匙（Encryption key）
C． 加密函數

I. 數據加密主要涉及三要素

數據加密主要涉及三要素：明文、密鑰、密文。

非對稱加密：
在加解密的時候，使用的是不同的密鑰：一個是公鑰，一個是私鑰
密鑰的使用：
公鑰加密，私鑰解密
私鑰解密，公鑰加密
密鑰的特點：
公鑰：公共的密鑰，可以發給任何人
私鑰：只有生成密鑰的一端可以持有，其他人不能知曉，所以需要保管好私鑰
加密速度慢，加密效率低（相對於對稱加密）
適合加密少量的數據
加密等級較高（相對於對稱加密）
非對稱加密的密鑰分發指的是公鑰的分發，私鑰需要保存好

J. 常見加密演算法原理及概念

在安全領域，利用密鑰加密演算法來對通信的過程進行加密是一種常見的安全手段。利用該手段能夠保障數據安全通信的三個目標：

而常見的密鑰加密演算法類型大體可以分為三類：對稱加密、非對稱加密、單向加密。下面我們來了解下相關的演算法原理及其常見的演算法。

對稱加密演算法採用單密鑰加密，在通信過程中，數據發送方將原始數據分割成固定大小的塊，經過密鑰和加密演算法逐個加密後，發送給接收方；接收方收到加密後的報文後，結合密鑰和解密演算法解密組合後得出原始數據。由於加解密演算法是公開的，因此在這過程中，密鑰的安全傳遞就成為了至關重要的事了。而密鑰通常來說是通過雙方協商，以物理的方式傳遞給對方，或者利用第三方平台傳遞給對方，一旦這過程出現了密鑰泄露，不懷好意的人就能結合相應的演算法攔截解密出其加密傳輸的內容。

對稱加密演算法擁有著演算法公開、計算量小、加密速度和效率高得特定，但是也有著密鑰單一、密鑰管理困難等缺點。

常見的對稱加密演算法有：
DES：分組式加密演算法，以64位為分組對數據加密，加解密使用同一個演算法。
3DES：三重數據加密演算法，對每個數據塊應用三次DES加密演算法。
AES：高級加密標准演算法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准，用於替代原先的DES，目前已被廣泛應用。
Blowfish：Blowfish演算法是一個64位分組及可變密鑰長度的對稱密鑰分組密碼演算法，可用來加密64比特長度的字元串。

非對稱加密演算法採用公鑰和私鑰兩種不同的密碼來進行加解密。公鑰和私鑰是成對存在，公鑰是從私鑰中提取產生公開給所有人的，如果使用公鑰對數據進行加密，那麼只有對應的私鑰才能解密，反之亦然。
下圖為簡單非對稱加密演算法的常見流程：

發送方Bob從接收方Alice獲取其對應的公鑰，並結合相應的非對稱演算法將明文加密後發送給Alice；Alice接收到加密的密文後，結合自己的私鑰和非對稱演算法解密得到明文。這種簡單的非對稱加密演算法的應用其安全性比對稱加密演算法來說要高，但是其不足之處在於無法確認公鑰的來源合法性以及數據的完整性。
非對稱加密演算法具有安全性高、演算法強度負復雜的優點，其缺點為加解密耗時長、速度慢，只適合對少量數據進行加密，其常見演算法包括：
RSA ：RSA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，但那時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，可用於加密，也能用於簽名。
DSA ：數字簽名演算法，僅能用於簽名，不能用於加解密。
DSS ：數字簽名標准，技能用於簽名，也可以用於加解密。
ELGamal ：利用離散對數的原理對數據進行加解密或數據簽名，其速度是最慢的。

單向加密演算法常用於提取數據指紋，驗證數據的完整性。發送者將明文通過單向加密演算法加密生成定長的密文串，然後傳遞給接收方。接收方在收到加密的報文後進行解密，將解密獲取到的明文使用相同的單向加密演算法進行加密，得出加密後的密文串。隨後將之與發送者發送過來的密文串進行對比，若發送前和發送後的密文串相一致，則說明傳輸過程中數據沒有損壞；若不一致，說明傳輸過程中數據丟失了。單向加密演算法只能用於對數據的加密，無法被解密，其特點為定長輸出、雪崩效應。常見的演算法包括：MD5、sha1、sha224等等，其常見用途包括：數字摘要、數字簽名等等。

密鑰交換IKE（Internet Key Exchange）通常是指雙方通過交換密鑰來實現數據加密和解密，常見的密鑰交換方式有下面兩種：
1、公鑰加密，將公鑰加密後通過網路傳輸到對方進行解密，這種方式缺點在於具有很大的可能性被攔截破解，因此不常用；
2、Diffie-Hellman，DH演算法是一種密鑰交換演算法，其既不用於加密，也不產生數字簽名。DH演算法的巧妙在於需要安全通信的雙方可以用這個方法確定對稱密鑰。然後可以用這個密鑰進行加密和解密。但是注意，這個密鑰交換協議/演算法只能用於密鑰的交換，而不能進行消息的加密和解密。雙方確定要用的密鑰後，要使用其他對稱密鑰操作加密演算法實際加密和解密消息。DH演算法通過雙方共有的參數、私有參數和演算法信息來進行加密，然後雙方將計算後的結果進行交換，交換完成後再和屬於自己私有的參數進行特殊演算法，經過雙方計算後的結果是相同的，此結果即為密鑰。
如：

在整個過程中，第三方人員只能獲取p、g兩個值，AB雙方交換的是計算後的結果，因此這種方式是很安全的。

公鑰基礎設施是一個包括硬體、軟體、人員、策略和規程的集合，用於實現基於公鑰密碼機制的密鑰和證書的生成、管理、存儲、分發和撤銷的功能，其組成包括：簽證機構CA、注冊機構RA、證書吊銷列表CRL和證書存取庫CB。
PKI採用證書管理公鑰，通過第三方可信任CA中心，把用戶的公鑰和其他用戶信息組生成證書，用於驗證用戶的身份。
公鑰證書是以數字簽名的方式聲明，它將公鑰的值綁定到持有對應私鑰的個人、設備或服務身份。公鑰證書的生成遵循X.509協議的規定，其內容包括：證書名稱、證書版本、序列號、演算法標識、頒發者、有效期、有效起始日期、有效終止日期、公鑰 、證書簽名等等的內容。

CA證書認證的流程如下圖，Bob為了向Alice證明自己是Bob和某個公鑰是自己的，她便向一個Bob和Alice都信任的CA機構申請證書，Bob先自己生成了一對密鑰對（私鑰和公鑰），把自己的私鑰保存在自己電腦上，然後把公鑰給CA申請證書，CA接受申請於是給Bob頒發了一個數字證書，證書中包含了Bob的那個公鑰以及其它身份信息，當然，CA會計算這些信息的消息摘要並用自己的私鑰加密消息摘要（數字簽名）一並附在Bob的證書上，以此來證明這個證書就是CA自己頒發的。Alice得到Bob的證書後用CA的證書（自簽署的）中的公鑰來解密消息摘要，隨後將摘要和Bob的公鑰發送到CA伺服器上進行核對。CA在接收到Alice的核對請求後，會根據Alice提供的信息核對Bob的證書是否合法，如果確認合法則回復Alice證書合法。Alice收到CA的確認回復後，再去使用從證書中獲取的Bob的公鑰加密郵件然後發送給Bob，Bob接收後再以自己的私鑰進行解密。