使用共享密钥加密密钥的需求量

❶ 对称加密和非对称加密的，优缺点

密码学中常见的两种加密算法包括对称加密算法与非对称加密算法。对称加密算法，又称单钥密码算法，其加密密钥与解密密钥相同，能够从解密密钥中推算出加密密钥。在多数情况下，加密与解密密钥一致。这类算法也被称为秘密密钥算法或单密钥算法。为了安全通信，发送方与接收方需预先协商一个密钥。对称加密算法的安全性依赖于密钥的保密性。一旦密钥泄露，任何人都可进行加密与解密操作。因此，加密与解密密钥必须严格保密，以确保通信保密性。对称加密算法的加密与解密过程表示为：Ek(M)=CDk(C)=M。

对称加密算法可分为两类。一类是序列算法或序列密码，仅对明文中的单个位（或字节）进行运算；另一类是分组算法或分组密码，对明文的一组位进行运算，这些位组被称为分组。现代计算机密码算法的分组长度通常为64位，足以防止分析破译，但又便于使用。这类算法具有的特性是：Dk(Ek(M))=M。

常见的对称加密方案包括五个组成部分：1）明文：原始信息；2）加密算法：以密钥为参数，对明文进行置换与转换的规则，结果为密文；3）密钥：加密与解密算法的参数，直接影响对明文的变换结果；4）密文：明文的变换结果；5）解密算法：加密算法的逆变换，以密文为输入，密钥为参数，变换结果为明文。

对称加密算法的优点在于高效、算法简单、系统开销小，适合加密大量数据。然而，对称加密算法也存在明显缺陷。首先，安全通信前需要安全地交换密钥，这在某些情况下难以实现。其次，规模复杂。例如，A与B之间的密钥必须不同于A与C之间的密钥，否则B的安全性会受威胁。在一个拥有1000个用户的团体中，A需要保持至少999个密钥（更准确地说是1000个，如果她需要保留一个密钥给自己）。对于该团体中的其他用户，情况相同。这意味着该团体需要近50万个不同的密钥！进一步推而广之，n个用户的团体需要N2/2个不同的密钥。通过应用基于对称加密的中心服务结构，上述问题部分缓解。在这个体系中，团体中的任何用户与中心服务器共享一个密钥，因此需要存储的密钥数量大致等于团体人数。中心服务器还可以为以前不认识的用户充当“介绍人”。然而，中心服务器必须始终保持在线状态，一旦服务器掉线，用户间的通信将无法进行。这意味着中心服务器是通信成败的关键和攻击的焦点，也是庞大组织通信服务的“瓶颈”。

非对称加密算法的特点在于加密密钥与解密密钥不同，且不能由其中一个密钥推导出另一个密钥。对称密钥算法和非对称密钥算法的对比显示，对称密钥算法的加密与解密使用相同的密钥，或者能从加密密钥容易推导出解密密钥。对称密钥算法具有加密处理简单，加解密速度快，密钥较短，发展历史悠久等特点。而非对称密钥算法则具有加解密速度慢，密钥尺寸大，发展历史较短等特点。

❷ 链路加密的加密方式比较

加密传输方式的比较
数据保密变换使数据通信更安全，但不能保证在传输过程中绝对不会泄密。因为在传输过程中，还有泄密的隐患。 采用链路加密方式，从起点到终点，要经过许多中间节点，在每个节点地均要暴露明文（节点加密方法除外），如果链路上的某一节点安全防护比较薄弱，那么按照木桶原理（木桶水量是由最低一块木板决定），虽然采取了加密措施，但整个链路的安全只相当于最薄弱的节点处的安全状况。
链路加密，每条物理链路上，不管用户多少，可使用一种密钥。在极限情况下，每个节点都与另外一个单独的节点相连，密钥的数目也只是n*(n-1）/2 种。这里n是节点数而非用户数，一个节点一般有多个用户。 采用端--端加密方式，只是发送方加密报文，接收方解密报文，中间节点不必加、解密，也就不需要密码装置。此外，加密可采用软件实现，使用起来很方便。在端--端加密方式下，每对用户之间都存在一条虚拟的保密信道，每对用户应共享密钥（传统密码保密体制，非公钥体制下），所需的密钥总数等于用户对的数目。对于几个用户，若两两通信，共需密钥n*(n-1）/2种，每个用户需（n-1）种。这个数目将随网上通信用户的增加而增加。为安全起见，每隔一段时间还要更换密钥，有时甚至只能使用一次密钥，密钥的用量很大。