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非对称加密图解怎么看

keros@mark 2022-10-23 资讯中心

本篇文章给大家谈谈非对称加密图解怎么看以及对应的知识点,希望对各位有所帮助。

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简单清晰,搞懂非对称加密

最近在写网站,到了发布部署阶段,想把http升级成https,于是就从网上看有关SSL的技术贴,踩了些坑之后,就对SSL很感兴趣。但这篇先不对具体技术细节过分追究,SSL究其根本,就是对数据传输进行加密。

加密的本质又无非是用特定规则将信息转换成另一种格式,转换后,如果不用特定规则解密就会导致算力成本剧增。

世界上没有绝对的安全加密算法,但只要通过算法将解密的(算力或时间成本)增大到 「现世不可解」 就足够了。

「现世不可解」 :我编的词,举个例子。我给你发我爱你,但我用某加密算法把这句话转换成其他内容,如果我不告诉你解密算法,你想通过纯暴力破解从00 01 10 11开始尝试,得需要用太湖之光算135年,得算到我坟头草1米的时候。这就叫现世不可解,这辈子够呛了,下辈子吧。

有,只要你加密的内容其本身价值远低于解密成本,那么在所有人都是理性人的前提下,你这个加密就是绝对安全的。

说完了本质,我们再来看表象。加密又分为 对称加密 和 非对称加密 。

就一个固定的规则,加密用它,解密也用它,这个规则一般叫做 密钥 。通信双方要提前沟通好,知道密钥是什么。

但这时候就产生问题了,只看发送加密的信息,这没问题。但是我密钥咋也不能一起发吧。如果发送的密钥被人截获监听了,那不就又跟裸奔一样吗。因此对称加密的密钥,通信双方需要线下沟通好,如果不方便见面,那就弄个软盘把密钥放进去,靠硬件进行解密。

由于产生年代较早,当时对称加密的密钥一般也就56bit,随着计技术的发展,计算机越来越快。出现了暴力破解的可能,56bit,可能几天就试出来了。那咋办?

最简单的办法,增常密钥位数,例如triple-DES(最长168bit的密钥),aes(最高256bit的密钥)。最起码ASE达到了「现世不可解」的程度。但通信双方总是线下约定或者用硬件介质当密钥也不太方便,1对1还好,但我要是给1万个人,10万个人发消息。我难道还要每个人都线下约定好,或者每人给张软盘嘛?这显然太蠢了。于是解决方案出来了:非对称加密!

其实也好理解,对称加密不是一个密钥吗?非对称有两个:

一个叫 公钥,用来加密。 一个叫 私钥,用来解密。

其中核心观念就是加密和解密使用不同的规则,并且这两种规则之间存在某种对应的数学关系。感兴趣,自己去搜一下RSA算法,涉及数学的部分我觉得很无趣就不写了。你只需要理解, 公钥和私钥有数学关联,但是不能互推,并且承担了不同工作就够了。

对称加密: 加密解密速度很快,高效,但密钥传递不安全,并且面临大量的密钥管理问题。常见的算法有DES、aes。

非对称加密: 安全,但费时,慢。只适合对少量数据进行加密。常用到的领域有SSL、Bitcoin。

最后,得出如何进行高效加密的方法:二者混用。步骤如图:

RSA非对称加密图解和原理

特点 :算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。对称密码体制中只有一种密钥,并且是非公开的,如果要解密就得让对方知道密钥。所以保证其安全性就是保证密钥的安全,而非对称密钥体制有两种密钥,其中一个是公开的,这样就可以不需要像对称密码那样传输对方的密钥了。这样安全性就大了很多。

入门密码学④非对称加密

公钥密码(Public-key cryptography) 也称非对称式密码(Asymmetric cryptography)是密码学的一种算法,它需要两个密钥,一个是公开密钥,另一个是私有密钥; 公钥用作加密,私钥则用作解密 。使用公钥把明文加密后所得的密文,只能用相对应的私钥才能解密并得到原本的明文,最初用来加密的公钥不能用作解密。由于加密和解密需要两个不同的密钥,故被称为非对称加密;不同于加密和解密都使用同一个密钥的对称加密。公钥可以公开,可任意向外发布;私钥不可以公开。

1976年以前,所有的加密方法都是同一种模式:加密和解密使用同样的规则。

1976年,由惠特菲尔德·迪菲(Bailey Whitfield Diffie)和马丁·赫尔曼(Martin Edward Hellman)在1976年首次发表 迪菲-赫尔曼密钥交换 。

1977年,Ralph Merkle和Martin Hellman 共同设计了一种具体的公钥密码算法-- Knapsack 。

1978年,罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)共同发表了一种公钥密码算法-- RSA 。

RSA 可以说是现在公钥密码的事实标准 。

在对称密码中,由于加密和解密的密钥是相同的,因此必须向接收者配送密钥。由于解密的密钥必须被配送给接收者,在传输中的过程中存在着被窃听的问题,这一问题称为 密钥配送问题 。

解决密钥配送问题的方法有以下几种:

RSA 是世界第一个广泛使用的公钥算法,可以被用于公钥密码和数字签名。RSA公开密钥密码体制的原理是:根据数论,寻求两个大素数比较简单,而将它们的乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。它的强度被认为与分解一个非常大的数字的难度有关。以现代数字计算机的当前和可预见的速度,在生成 RSA 密钥时选择足够长的素数应该使该算法无限期地安全。但是,这种信念尚未在数学上得到证明,并且可能有一种快速分解算法或一种完全不同的破解 RSA 加密的方法。

ab = 1

然而只根据 N 和 E(注意:不是p和q)要计算出 d 是不可能的。因此,任何人都可对明文进行加密,但只有授权用户(知道D)才可对密文解密。

RSA 是现在最为普及的一种公钥密码算法,但是除了 RSA之外还有其他的公钥密码,基于与 RSA 等效复杂度的不同数学,包括 ElGamal 加密 、 Rabin 方式 和 椭圆曲线加密 。

在密码学中, ElGamal 加密算法 是一个基于迪菲-赫尔曼密钥交换的非对称加密算法。它在1985年由塔希尔·盖莫尔(Taher ElGamal)提出。ElGamal加密算法利用了 求离散对数的困难数。

Rabin 利用了 下平方根的困难度

椭圆曲线密码 是通过将椭圆曲线上的特定点进行特殊的乘法运算实现,它利用了这种乘法运算的逆运算非常困难这一特性。它的特点是所需的密钥长度比 RSA 短。

随着社会的发展,产品的更新速度也是越来越快,算法是方案的核心,保护开发者和消费者的权益刻不容缓,那么加密芯片在其中就扮演了重要的角色,如何选择加密芯片呢?
1.市面上加密芯片种类繁多,算法多种,加密芯片强度参差不齐,加密性能与算法、秘钥密切相关。常见的加密算法有对称算法,非对称算法,国密算法,大部分都是基于I2C、SPI或1-wire协议进行通信。加密芯片还是需要项目实际需求选择,比如对称加密算法的特点是计算量小、加密速度快、加密效率高等。
2.因为单片机软加密性能较弱且非常容易被复制,所以有了加密芯片的产生,大大增加了破解难度和生产成本。目前加密芯片广泛应用于车载电子、消费电子、美容医疗、工业控制、AI智能等行业。
3.韩国KEROS加密芯片专注加密领域十多年,高安全性、低成本,在加密保护领域受到了众多客户的高度赞扬及认可。KEROS采用先进的内置aes256安全引擎和加密功能,通过真动态数据交互并为系统中敏感信息的存储提供了安全的场所,有了它的保护电路,即使受到攻击,这些信息也可以保持安全。其封装SOP8,SOT23-6,TDFN-6集成I2C与1-wire协议满足不同应用需求。CK02AT、CK22AT、CK02AP、CK22AP支持1.8V-3.6V,256bit位秘钥长度,5bytes SN序列号,支持定制化免烧录,加密行业首选。关于非对称加密图解怎么看的介绍到此就结束了,感谢大家耐心阅读。

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