加密演算法具有完整性機密性

『壹』 計算機密碼學定義

一個密碼系統是整個安全系統的一部分，由五部分組成（M，C，K，E，D）：

1、明文空間M：全體明文的集合，明文（Plaintext）：偽裝前的原始數據。

2、密文空間C：全體密文的集合，密文（Ciphertext）：偽裝後的數據。

3、密鑰空間K：全體密鑰的集合，K = < Ke，Kd >，密鑰（Key）：加密和解密分別在加密密鑰和解密密鑰的控制下進行。

4、加密演算法集合E，加密變換，ek：M→C，加密（Encryption）：偽裝的過程。

5、解密演算法集合D，解密變換，dk：C→M，解密（Decryption）：去掉密文的偽裝恢復出明文的過程。

加密演算法需滿足兩條准則之一，滿足兩個准則的加密演算法稱為計算上安全。

1、破譯密文的代價超過被加密信息的價值。

2、破譯密文所花的時間超過信息的有用期。

信息安全的四個要求、目標：

1、機密性：確保信息在發信方和收信方之間傳遞，而不會被不可信的第三方知道。

2、完整性：保證所接收的消息未經復制、插入、篡改、重排或重放，即保證接收的消息和所發出的消息完全一樣，對已毀壞的數據進行恢復。

3、認證性：確保接收者能夠確認消息發送者的身份沒有經過篡改。

4、不可否認性：用於防止通信雙方中的某一方對所傳輸消 息的否認，消息發出後，接收者能夠證明這一消息的確是由通信的另一方發出，消息被接收後，發出者能夠證明這一消息的確已被通信的另一方接收。

5、可用性：是指授權主體在需要信息時能及時得到服務的能力。

數學基礎

素數與合數定義：整數p是一個素數, 如果它只能被±p，±1整除。素數的個數是無限的，全體素數的集合記為P。如果整數n不是素數，則它是一個合數。

模n同餘定義：若a mod n= b mod n，則稱整數a和b模n同餘。

求最大公因子GCD的Euclidean演算法（輾轉相除法）：

Step 1: r0 =a and r1 =b；

Step 2: r0 =q1r1+r2； r1 =q2r2+r3； …… ；rn-2 = qn-1rn-1+rn； until rn=0 and rn-1 ≠ 0；

Step 3: rn-1 = gcd(a,b)。

中國剩餘定理（Chinese Remainder Theorem, CRT）：

設 n1, n2, …, nk 為兩兩互素的正整數，gcd(ni,nj)=1(ij)，a1，a2，…，ak為整數，則同餘方程組:：

x = a1 mod n1

x = a2 mod n2

……

x = ak mod nk

有模n=n1n2…nk的惟一解x。

特性：在模n(=n1n2…nk)下可將非常大的數x由一組小數(a1,a2,…,ak)表達 x →(a1,a2,…,ak)。

中國古代命題：「韓信點兵」、「孫子定理」、求一術(沈括)「鬼谷算」(周密)、「隔墻算」(周密)、「剪管術」(楊輝)、「秦王暗點兵」、「物不知數」。中國剩餘定理：孫子剩餘定理、物不知數、數論的重要命題。

費馬小定理：設p是素數，由於對任意的a(0<a<p)，有gcd(a,p)=1，則 a p-1 = 1 mod p。

『貳』 公開加密演算法影響機密性嘛

不影響。
密演算法和解密演算法一般都是公開的，所以不影響機密性。只有公開的演算法才能被驗證是安全的。不要試圖開發自己的保密加密演算法，一旦演算法泄露，加密體系就崩潰了。所以加密時要選用公開的演算法。
機密性完全依賴於秘鑰的安全性，秘鑰泄露了，就無安全可言了，密文可以被截獲，加解密演算法都是公開的，對於破譯者來說，演算法不是秘密，關鍵是拿到密碼本。每個人都有兩個秘鑰：PublicKey，PrivateKey。公鑰公開給別人用，私鑰自己保管好不可泄露。

『叄』 「密碼體制」包含哪些要素分別表示什麼含義

「密碼體制」包含要素和含義分別如下所述：

1. 對稱密碼：用於加密和解密的密碼相同，加密速度較快，可用於長文本的加密。

   達到的密碼學目標：機密性。

2. 非對稱密碼：該體制有成為公鑰密碼體制，加密和解密的密碼不相同，一般，公鑰用於加密，私鑰用於解密。非對稱密碼加密速度較慢，一般用於對稱密碼的保護和數字簽名。

   達到的密碼學目標：機密性、認證、不可抵賴性。

3. 雜湊密碼：又稱為HASH密碼，用於計算消息摘要值。雜湊運算是不可逆的。

   達到的密碼學目標：完整性

『肆』 密碼技術的安全性表現在哪幾方面求大神幫助

這個問題設計面積太廣了！我就弄了些皮毛！希望能幫到你2.1 對稱密碼 對稱密碼技術也叫做單鑰或常規密碼技術，其包括分組密碼技術和流密碼技術這兩個重要的分支。在公鑰密碼技術出現之前，它是惟一的加密類型。2.1.1 基本原理前不久，美國計算機安全專家又提出了一種新的安全框架，除機密性、完整性、可用性、真實性之外，又增加了實用性和佔有性，認為這樣才能解釋各種網路安全問題。實用性是指信息加密密鑰不可丟失（不是泄密），丟失了密鑰的信息也就丟失了信息的實用性，成為垃圾。佔有性是指存儲信息的節點、磁碟等信息載體不被盜用，即對信息的佔用權不能喪失。保護信息佔有性的方法有使用版權、專利、商業秘密性，提供物理和邏輯的存取限制方法；維護和檢查有關盜竊文件的審計記錄、使用標簽等。對於分析者來說，可以得到加密、解密演算法和從不安全的信道上得到密文C，而不能得到的是通過安全信道傳輸的密鑰K。這樣，對稱密碼必須滿足如下要求： ● 演算法要足夠強大。就是說，從截獲的密文或某些已知明文密文對時，計算出密鑰或明文是不可行的。● 不依賴於演算法的保密，而依賴於密鑰。這就是著名的Kerckhoff原則。● 密鑰空間要足夠大，且加密和解密演算法適用於密鑰空間所有的元素。這也是非對稱密碼技術必須滿足的條件。除此之外，在實際運用中，發送方和接收方必須保證用安全的方法獲得密鑰的副本。2.1.2 分組密碼分組密碼(BlockCipher)是一個明文分組被作為一個整體來產生一個等長的密文分組密碼，通常使用的是64bit的分組大小。當前使用的許多分組加密演算法幾乎都基於Feistel分組密碼結構。2.1.2.1 基本原理 擴散(Diffusion)和擾亂(Confusion)是由香農引進描述任意密碼系統的兩個基本組成模塊時提出的兩個術語。這兩種方法是為了挫敗基於統計分析的密碼破譯。擴散，就是把明文的統計結構擴散消失到密文的長程統計特性中。做到這一點的方法是讓明文的每個數字影響許多密文數字的取值，也就是說，每個密文數字被許多明文數字影響。其結果是在密文中各種字母的出現頻率比在明文中更接近平均；雙字母組合的出現頻率也更接近平均。所有分組密碼都包含從明文分組到密文分組的變換，具體如何變換則依賴於密鑰。擴散機制使得明文和密文之間的統計關系盡量復雜，以便挫敗推測密鑰的嘗試。擾亂試圖使得密文的統計特性與加密密鑰取值之間的關系盡量復雜，同樣是為了挫敗發現密鑰的嘗試。這樣一來，即使攻擊者掌握了密文的某些統計特性，由於密鑰產生密文的方式非常復雜，攻擊者也難於從中推測出密鑰。要實現這個目的，可以使用一個復雜的替代演算法，而一個簡單的線性函數就起不到多少作用。2.1.2.2 常見的分組加密演算法本節介紹經典的 「數據加密標准」(DataEncryptionStandard，DES)和拋棄了Feistel網路結構的 「高級加密演算法」(AES)，同時也簡要介紹了其他常見的分組加密演算法。1.數據加密標准DES1973年5月15日，美國國家標准局NBS(NationalBureauOfStandard，現在的美國國家標准與技術局——NIST)在聯邦記錄(Federal Register)上發布了一條通知，徵求密碼演算法，用於在傳輸和存儲期間保護數據。IBM提交了一個候選演算法，它是由IBM內部開發的，名為LUCIFER。在美國國家安全局NSA (NationalSecurityAgency)的協助下完成了演算法評估之後，1977年7月15日，NBS採納了LUCIFER演算法的修正版作為數據加密標准DES。1994年，NIST把聯邦政府使用DES的有效期延長了5年，還建議把DES用於政府或軍事機密信息防護以外的其他應用。DES是一種對二元數據進行加密的演算法，將明文消息分成64bit(8B)一組進行加密。密文分組的長度也是64bit，沒有數據擴展。DES使用「密鑰」進行加密，從符號的角度來看，「密鑰」的長度是8B(或64bit)。但是，由於某些原因，DES演算法中每逢第8bit就被忽略，這造成密鑰的實際大小變成56bit。DES的整個體制是公開的，系統的安全性完全依賴密鑰的保密。DES演算法主要包括：初始置換p，16輪迭代的乘積變換，逆初始置換ip-1以及16個密鑰產生器。在DES加密演算法的一般描述的左邊部分，可以看到明文的處理經過了3個階段：第一個階段，64bit的明文經過一個初始置換Ⅲ後，比特重排產生經過置換的輸出。第二個階段，由同一個函數的16次循環構成，這個函數本身既有置換又有替代功能。最後一個循環(第16個)的輸出由64bit組成，其輸出的左邊和右邊兩個部分經過交換後就得到預輸出。最後，在第三階段，預輸出通過逆初始置換ip-l生成64bit的密文。除了初始置換和逆初始置換之外，DES具有嚴格的Feistel密碼結構。56bit密鑰的使用方式。密鑰首先通過一個置換函數，接著於16個循環的每一個，都通過一個循環左移操作和一個置換操作的組合產生一個子密鑰KI。對於每一個循環來說，置換函數是相同的，但由於密鑰比特的重復移動，產生的子密鑰並不相同。DES的解密和加密使用相同的演算法，只是將子密鑰的使用次序反過來。DES具有雪崩效應：明文或密鑰的lbit的改變引起密文許多Bit的改變。如果密文的變化太小，就可能找到一種方法減小要搜索的明文和密鑰空間。當密鑰不變，明文產生lbit變化，在3次循環後，兩個分組有21bit不同，而整個加密過程結束後，兩個密文有34個位置不同。作為對比，明文不變，密鑰發生lbit變化時，密文中有大約一半的Bit不同。因此，DES具有一種很強的雪崩效應，這是一個非常好的特性。DES的強度依賴於演算法自身和其使用的56bit密鑰。一種攻擊利用DES演算法的特點使分析密碼成為可能。多年來，DES已經經歷了無數次尋找和利用演算法弱點的嘗試，成了當今研究得最多的加密演算法。即使這樣，仍然沒有人公開宣稱成功地發現了DES的致命弱點。然而，密鑰長度是更嚴峻的問題。DES的密鑰空間為256，如假設僅一半的密鑰空間需要搜索，則一台1us完成一次DES加密的機器需要1000年才能破譯DES密鑰。事實卻沒有這么樂觀，早在1977年，Diffie和Hellman就設想有一種技術可以製造出具有100萬個加密設備的並行機，其中的每一個設備都可以在1lls之內完成一次加密。這樣平均搜索時間就減少到lOh。在1977年，這兩位作者估計這種機器在當時約價值2000萬美元。到1998年7月，EFF(Electronic FrontierFoundation)宣布攻破了DES演算法，他們使用的是不到25萬美元的特殊「DES破譯機」，這種攻擊只需要不到3天的時間。在已知密文／明文對時，密鑰搜索攻擊就是簡單地搜索所有可能的密鑰；如果沒有已知的密文／明文對時，攻擊者必須自己識別明文。這是一個有相當難度的工作。如果報文是以普通英語寫成的，可以使用程序自動完成英語的識別。如果明文報文在加密之前做過壓縮，那麼識別工作就更加困難。如果報文是某種更一般的類型，如二進制文件，那麼問題就更加難以自動化。因此，窮舉搜索還需要一些輔助信息，這包括對預期明文的某種程度的了解和自動區分明文與亂碼的某種手段。2.三重DES 三重DES(Triple-DES)是人們在發現DES密鑰過短，易於受到蠻力攻擊而提出的一種替代加密演算法。三重DES最初由Tuchman提出，在1985年的ASNI標准X9.17中第一次針對金融應用進行了標准化。在1999年，三重DES合並入數據加密標准中。 三重DES使用3個密鑰，執行3次DES演算法，如下動畫所示。加密過程為加密一解密一加密(EDE)，可表述為如下的公式：C ＝ EK3（DK2（EK1（M）））解密時按密鑰相反次序進行同樣的操作，表述為：M＝ DK1（EK2（DK3（C））） 其中，C表示密文，M表示明文，EK(X)表示使用密鑰K對X進行加密，DK(X)表示使用密鑰K對X進行解密。 為了避免三重DES使用3個密鑰進行三階段加密帶來的密鑰過長的缺點(56X3=168bit)，Tuchman提出使用兩個密鑰的三重加密方法，這個方法只要求112bit密鑰，即令其K1=K3：C = EK1(DK2(EK1(M))) 三重DES的第二階段的解密並沒有密碼編碼學上的意義。它的惟一優點是可以使用三重DES解密原來的單次DES加密的數據，即：K1=K2=K3。C=EK1(DKl(EKl(M)))=EKl(M)本答案參考於： http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardID=65&ID=69204

『伍』 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。

『陸』 目前常用的加密解密演算法有哪些

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。

『柒』 什麼叫網路加密演算法其分為哪幾類分別舉例。

很負責告訴你，拷貝過來的，關鍵看你能不能看明白了

由於網路所帶來的諸多不安全因素使得網路使用者不得不採取相應的網路安全對策。為了堵塞安全漏洞和提供安全的通信服務，必須運用一定的技術來對網路進行安全建設，這已為廣大網路開發商和網路用戶所共識。

現今主要的網路安全技術有以下幾種：

一、加密路由器(Encrypting Router)技術

加密路由器把通過路由器的內容進行加密和壓縮,然後讓它們通過不安全的網路進行傳輸,並在目的端進行解壓和解密。

二、安全內核(Secured Kernel)技術

人們開始在操作系統的層次上考慮安全性,嘗試把系統內核中可能引起安全性問題的部分從內核中剔除出去,從而使系統更安全。如S olaris操作系統把靜態的口令放在一個隱含文件中, 使系統的安全性增強。

三、網路地址轉換器(Network Address Translater)

網路地址轉換器也稱為地址共享器(Address Sharer)或地址映射器,初衷是為了解決IP 地址不足,現多用於網路安全。內部主機向外部主機連接時,使用同一個IP地址;相反地,外部主機要向內部主機連接時,必須通過網關映射到內部主機上。它使外部網路看不到內部網路, 從而隱藏內部網路，達到保密作用。

數據加密(Data Encryption)技術

所謂加密(Encryption)是指將一個信息(或稱明文--plaintext) 經過加密鑰匙(Encrypt ionkey)及加密函數轉換,變成無意義的密文( ciphertext),而接收方則將此密文經過解密函數、解密鑰匙(Decryti on key)還原成明文。加密技術是網路安全技術的基石。

數據加密技術要求只有在指定的用戶或網路下,才能解除密碼而獲得原來的數據,這就需要給數據發送方和接受方以一些特殊的信息用於加解密,這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。按加密演算法分為專用密鑰和公開密鑰兩種。

專用密鑰,又稱為對稱密鑰或單密鑰,加密時使用同一個密鑰,即同一個演算法。如DES和MIT的Kerberos演算法。單密鑰是最簡單方式,通信雙方必須交換彼此密鑰,當需給對方發信息時,用自己的加密密鑰進行加密,而在接收方收到數據後,用對方所給的密鑰進行解密。這種方式在與多方通信時因為需要保存很多密鑰而變得很復雜,而且密鑰本身的安全就是一個問題。

DES是一種數據分組的加密演算法,它將數據分成長度為6 4位的數據塊,其中8位用作奇偶校驗,剩餘的56位作為密碼的長度。第一步將原文進行置換,得到6 4位的雜亂無章的數據組;第二步將其分成均等兩段 ;第三步用加密函數進行變換,並在給定的密鑰參數條件下,進行多次迭代而得到加密密文。

公開密鑰,又稱非對稱密鑰,加密時使用不同的密鑰,即不同的演算法,有一把公用的加密密鑰,有多把解密密鑰,如RSA演算法。

在計算機網路中,加密可分為"通信加密"(即傳輸過程中的數據加密)和"文件加密"(即存儲數據加密)。通信加密又有節點加密、鏈路加密和端--端加密3種。

①節點加密,從時間坐標來講,它在信息被傳入實際通信連接點 (Physical communication link)之前進行;從OSI 7層參考模型的坐標 (邏輯空間)來講,它在第一層、第二層之間進行; 從實施對象來講,是對相鄰兩節點之間傳輸的數據進行加密,不過它僅對報文加密,而不對報頭加密,以便於傳輸路由的選擇。

②鏈路加密(Link Encryption),它在數據鏈路層進行,是對相鄰節點之間的鏈路上所傳輸的數據進行加密,不僅對數據加密還對報頭加密。

③端--端加密(End-to-End Encryption),它在第六層或第七層進行 ,是為用戶之間傳送數據而提供的連續的保護。在始發節點上實施加密,在中介節點以密文形式傳輸,最後到達目的節點時才進行解密,這對防止拷貝網路軟體和軟體泄漏也很有效。

在OSI參考模型中,除會話層不能實施加密外,其他各層都可以實施一定的加密措施。但通常是在最高層上加密,即應用層上的每個應用都被密碼編碼進行修改,因此能對每個應用起到保密的作用,從而保護在應用層上的投資。假如在下面某一層上實施加密,如TCP層上,就只能對這層起到保護作用。

值得注意的是,能否切實有效地發揮加密機制的作用,關鍵的問題在於密鑰的管理,包括密鑰的生存、分發、安裝、保管、使用以及作廢全過程。

(1)數字簽名

公開密鑰的加密機制雖提供了良好的保密性,但難以鑒別發送者, 即任何得到公開密鑰的人都可以生成和發送報文。數字簽名機制提供了一種鑒別方法,以解決偽造、抵賴、冒充和篡改等問題。

數字簽名一般採用不對稱加密技術(如RSA),通過對整個明文進行某種變換,得到一個值,作為核實簽名。接收者使用發送者的公開密鑰對簽名進行解密運算,如其結果為明文,則簽名有效,證明對方的身份是真實的。當然,簽名也可以採用多種方式,例如,將簽名附在明文之後。數字簽名普遍用於銀行、電子貿易等。

數字簽名不同於手寫簽字:數字簽名隨文本的變化而變化,手寫簽字反映某個人個性特徵, 是不變的;數字簽名與文本信息是不可分割的,而手寫簽字是附加在文本之後的,與文本信息是分離的。

(2)Kerberos系統

Kerberos系統是美國麻省理工學院為Athena工程而設計的,為分布式計算環境提供一種對用戶雙方進行驗證的認證方法。

它的安全機制在於首先對發出請求的用戶進行身份驗證,確認其是否是合法的用戶;如是合法的用戶,再審核該用戶是否有權對他所請求的服務或主機進行訪問。從加密演算法上來講,其驗證是建立在對稱加密的基礎上的。

Kerberos系統在分布式計算環境中得到了廣泛的應用(如在Notes 中),這是因為它具有如下的特點:

①安全性高,Kerberos系統對用戶的口令進行加密後作為用戶的私鑰,從而避免了用戶的口令在網路上顯示傳輸,使得竊聽者難以在網路上取得相應的口令信息;

②透明性高,用戶在使用過程中,僅在登錄時要求輸入口令,與平常的操作完全一樣,Ker beros的存在對於合法用戶來說是透明的;

③可擴展性好,Kerberos為每一個服務提供認證,確保應用的安全。

Kerberos系統和看電影的過程有些相似,不同的是只有事先在Ker beros系統中登錄的客戶才可以申請服務,並且Kerberos要求申請到入場券的客戶就是到TGS(入場券分配伺服器)去要求得到最終服務的客戶。
Kerberos的認證協議過程如圖二所示。

Kerberos有其優點，同時也有其缺點，主要如下：

①、Kerberos伺服器與用戶共享的秘密是用戶的口令字,伺服器在回應時不驗證用戶的真實性,假設只有合法用戶擁有口令字。如攻擊者記錄申請回答報文,就易形成代碼本攻擊。

②、Kerberos伺服器與用戶共享的秘密是用戶的口令字,伺服器在回應時不驗證用戶的真實性,假設只有合法用戶擁有口令字。如攻擊者記錄申請回答報文,就易形成代碼本攻擊。

③、AS和TGS是集中式管理,容易形成瓶頸,系統的性能和安全也嚴重依賴於AS和TGS的性能和安全。在AS和TGS前應該有訪問控制,以增強AS和TGS的安全。

④、隨用戶數增加,密鑰管理較復雜。Kerberos擁有每個用戶的口令字的散列值,AS與TGS 負責戶間通信密鑰的分配。當N個用戶想同時通信時,仍需要N*(N-1)/2個密鑰

（ 3 ）、PGP演算法

PGP(Pretty Good Privacy)是作者hil Zimmermann提出的方案, 從80年代中期開始編寫的。公開密鑰和分組密鑰在同一個系統中,公開密鑰採用RSA加密演算法,實施對密鑰的管理;分組密鑰採用了IDEA演算法,實施對信息的加密。

PGP應用程序的第一個特點是它的速度快,效率高;另一個顯著特點就是它的可移植性出色,它可以在多種操作平台上運行。PGP主要具有加密文件、發送和接收加密的E-mail、數字簽名等。

(4)、PEM演算法

保密增強郵件(Private Enhanced Mail,PEM),是美國RSA實驗室基於RSA和DES演算法而開發的產品,其目的是為了增強個人的隱私功能, 目前在Internet網上得到了廣泛的應用,專為E-mail用戶提供如下兩類安全服務:

對所有報文都提供諸如:驗證、完整性、防抵 賴等安全服務功能; 提供可選的安全服務功能,如保密性等。

PEM對報文的處理經過如下過程:

第一步,作規范化處理:為了使PEM與MTA(報文傳輸代理)兼容,按S MTP協議對報文進行規范化處理;

第二步,MIC(Message Integrity Code)計算;

第三步,把處理過的報文轉化為適於SMTP系統傳輸的格式。

身份驗證技術

身份識別(Identification)是指定用戶向系統出示自己的身份證明過程。身份認證(Authertication)是系統查核用戶的身份證明的過程。人們常把這兩項工作統稱為身份驗證(或身份鑒別),是判明和確認通信雙方真實身份的兩個重要環節。

Web網上採用的安全技術

在Web網上實現網路安全一般有SHTTP/HTTP和SSL兩種方式。

（一）、SHTTP/HTTP

SHTTP/HTTP可以採用多種方式對信息進行封裝。封裝的內容包括加密、簽名和基於MAC 的認證。並且一個消息可以被反復封裝加密。此外,SHTTP還定義了包頭信息來進行密鑰傳輸、認證傳輸和相似的管理功能。SHTTP可以支持多種加密協議,還為程序員提供了靈活的編程環境。

SHTTP並不依賴於特定的密鑰證明系統,它目前支持RSA、帶內和帶外以及Kerberos密鑰交換。

（二）、SSL(安全套層) 安全套接層是一種利用公開密鑰技術的工業標准。SSL廣泛應用於Intranet和Internet 網,其產品包括由Netscape、Microsoft、IBM 、Open Market等公司提供的支持SSL的客戶機和伺服器,以及諸如Apa che-SSL等產品。

SSL提供三種基本的安全服務,它們都使用公開密鑰技術。

①信息私密,通過使用公開密鑰和對稱密鑰技術以達到信息私密。SSL客戶機和SSL伺服器之間的所有業務使用在SSL握手過程中建立的密鑰和演算法進行加密。這樣就防止了某些用戶通過使用IP packet sniffer工具非法竊聽。盡管packet sniffer仍能捕捉到通信的內容, 但卻無法破譯。 ②信息完整性,確保SSL業務全部達到目的。如果Internet成為可行的電子商業平台,應確保伺服器和客戶機之間的信息內容免受破壞。SSL利用機密共享和hash函數組提供信息完整性服務。③相互認證,是客戶機和伺服器相互識別的過程。它們的識別號用公開密鑰編碼,並在SSL握手時交換各自的識別號。為了驗證證明持有者是其合法用戶(而不是冒名用戶),SSL要求證明持有者在握手時對交換數據進行數字式標識。證明持有者對包括證明的所有信息數據進行標識以說明自己是證明的合法擁有者。這樣就防止了其他用戶冒名使用證明。證明本身並不提供認證,只有證明和密鑰一起才起作用。 ④SSL的安全性服務對終端用戶來講做到盡可能透明。一般情況下,用戶只需單擊桌面上的一個按鈕或聯接就可以與SSL的主機相連。與標準的HTTP連接申請不同,一台支持SSL的典型網路主機接受SSL連接的默認埠是443而不是80。

當客戶機連接該埠時,首先初始化握手協議,以建立一個SSL對話時段。握手結束後,將對通信加密,並檢查信息完整性,直到這個對話時段結束為止。每個SSL對話時段只發生一次握手。相比之下,HTTP 的每一次連接都要執行一次握手,導致通信效率降低。一次SSL握手將發生以下事件:

1.客戶機和伺服器交換X.509證明以便雙方相互確認。這個過程中可以交換全部的證明鏈,也可以選擇只交換一些底層的證明。證明的驗證包括:檢驗有效日期和驗證證明的簽名許可權。

2.客戶機隨機地產生一組密鑰,它們用於信息加密和MAC計算。這些密鑰要先通過伺服器的公開密鑰加密再送往伺服器。總共有四個密鑰分別用於伺服器到客戶機以及客戶機到伺服器的通信。

3.信息加密演算法(用於加密)和hash函數(用於確保信息完整性)是綜合在一起使用的。Netscape的SSL實現方案是:客戶機提供自己支持的所有演算法清單,伺服器選擇它認為最有效的密碼。伺服器管理者可以使用或禁止某些特定的密碼。

代理服務

在 Internet 中廣泛採用代理服務工作方式, 如域名系統(DNS), 同時也有許多人把代理服務看成是一種安全性能。

從技術上來講代理服務(Proxy Service)是一種網關功能,但它的邏輯位置是在OSI 7層協議的應用層之上。

代理(Proxy)使用一個客戶程序,與特定的中間結點鏈接,然後中間結點與期望的伺服器進行實際鏈接。與應用網關型防火牆所不同的是,使用這類防火牆時外部網路與內部網路之間不存在直接連接,因此 ,即使防火牆產生了問題,外部網路也無法與被保護的網路連接。

防火牆技術

(1)防火牆的概念

在計算機領域,把一種能使一個網路及其資源不受網路"牆"外"火災"影響的設備稱為"防火牆"。用更專業一點的話來講,防火牆(FireW all)就是一個或一組網路設備(計算機系統或路由器等),用來在兩個或多個網路間加強訪問控制,其目的是保護一個網路不受來自另一個網路的攻擊。可以這樣理解,相當於在網路周圍挖了一條護城河,在唯一的橋上設立了安全哨所,進出的行人都要接受安全檢查。

防火牆的組成可以這樣表示:防火牆=過濾器+安全策略(+網關)。

(2)防火牆的實現方式

①在邊界路由器上實現;
②在一台雙埠主機(al-homed host)上實現;
③在公共子網(該子網的作用相當於一台雙埠主機)上實現,在此子網上可建立含有停火區結構的防火牆。

(3)防火牆的網路結構

網路的拓撲結構和防火牆的合理配置與防火牆系統的性能密切相關,防火牆一般採用如下幾種結構。
①最簡單的防火牆結構
這種網路結構能夠達到使受保護的網路只能看到"橋頭堡主機"( 進出通信必經之主機), 同時,橋頭堡主機不轉發任何TCP/IP通信包, 網路中的所有服務都必須有橋頭堡主機的相應代理服務程序來支持。但它把整個網路的安全性能全部託付於其中的單個安全單元,而單個網路安全單元又是攻擊者首選的攻擊對象,防火牆一旦破壞,橋頭堡主機就變成了一台沒有尋徑功能的路由器,系統的安全性不可靠。

②單網端防火牆結構

其中屏蔽路由器的作用在於保護堡壘主機(應用網關或代理服務) 的安全而建立起一道屏障。在這種結構中可將堡壘主機看作是信息伺服器,它是內部網路對外發布信息的數據中心,但這種網路拓撲結構仍把網路的安全性大部分託付給屏蔽路由器。系統的安全性仍不十分可靠。

③增強型單網段防火牆的結構

為增強網段防火牆安全性,在內部網與子網之間增設一台屏蔽路由器,這樣整個子網與內外部網路的聯系就各受控於一個工作在網路級的路由器,內部網路與外部網路仍不能直接聯系,只能通過相應的路由器與堡壘主機通信。

④含"停火區"的防火牆結構

針對某些安全性特殊需要, 可建立如下的防火牆網路結構。 網路的整個安全特性分擔到多個安全單元, 在外停火區的子網上可聯接公共信息伺服器,作為內外網路進行信息交換的場所。

網路反病毒技術

由於在網路環境下,計算機病毒具有不可估量的威脅性和破壞力, 因此計算機病毒的防範也是網路安全性建設中重要的一環。網路反病毒技術也得到了相應的發展。

網路反病毒技術包括預防病毒、檢測病毒和消毒等3種技術。(1) 預防病毒技術,它通過自身常駐系統內存,優先獲得系統的控制權,監視和判斷系統中是否有病毒存在,進而阻止計算機病毒進入計算機系統和對系統進行破壞。這類技術是:加密可執行程序、引導區保護、系統監控與讀寫控制(如防病毒卡)等。(2)檢測病毒技術,它是通過對計算機病毒的特徵來進行判斷的技術,如自身校驗、關鍵字、文件長度的變化等。(3)消毒技術,它通過對計算機病毒的分析,開發出具有刪除病毒程序並恢復原文件的軟體。

網路反病毒技術的實施對象包括文件型病毒、引導型病毒和網路病毒。

網路反病毒技術的具體實現方法包括對網路伺服器中的文件進行頻繁地掃描和監測;在工作站上採用防病毒晶元和對網路目錄及文件設置訪問許可權等。

隨著網上應用不斷發展,網路技術不斷應用,網路不安全因素將會不斷產生，但互為依存的，網路安全技術也會迅速的發展,新的安全技術將會層出不窮，最終Internet網上的安全問題將不會阻擋我們前進的步伐

『捌』 網路文件加密與文件完整性的實現演算法

吧文件加密.加密後進行加密核對.

『玖』 什麼是信息系統的完整性、保密性、可用性、可控性和不可否認性

1、保密性。

也稱機密性，是不將有用信息泄漏給非授權用戶的特性。可以通過信息加密、身份認證、訪問控制、安全通信協議等技術實現，信息加密是防止信息非法泄露的最基本手段，主要強調有用信息只被授權對象使用的特徵。

2、完整性。

是指信息在傳輸、交換、存儲和處理過程中，保持信息不被破壞或修改、不丟失和信息未經授權不能改變的特性，也是最基本的安全特徵。

3、可用性。

也稱有效性，指信息資源可被授權實體按要求訪問、正常使用或在非正常情況下能恢復使用的特性（系統面向用戶服務的安全特性）。在系統運行時正確存取所需信息，當系統遭受意外攻擊或破壞時，可以迅速恢復並能投入使用。是衡量網路信息系統面向用戶的一種安全性能，以保障為用戶提供服務。

4、可控性。

指網路系統和信息在傳輸范圍和存放空間內的可控程度。是對網路系統和信息傳輸的控制能力特性。

5、不可否認性。

又稱拒絕否認性、抗抵賴性，指網路通信雙方在信息交互過程中，確信參與者本身和所提供的信息真實同一性，即所有參與者不可否認或抵賴本人的真實身份，以及提供信息的原樣性和完成的操作與承諾。

(9)加密演算法具有完整性機密性擴展閱讀

信息系統的五個基本功能：輸入、存儲、處理、輸出和控制。

輸入功能：信息系統的輸入功能決定於系統所要達到的目的及系統的能力和信息環境的許可。

存儲功能：存儲功能指的是系統存儲各種信息資料和數據的能力。

處理功能：基於數據倉庫技術的聯機分析處理(OLAP)和數據挖掘(DM)技術。

輸出功能：信息系統的各種功能都是為了保證最終實現最佳的輸出功能。

控制功能：對構成系統的各種信息處理設備進行控制和管理，對整個信息加工、處理、傳輸、輸出等環節通過各種程序進行控制。