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rsa和aes混合加密

keros@mark 2022-10-25 资讯中心

今天给各位分享rsa和aes混合加密的知识,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站。

本文目录一览

RSA+aes 128位共15个字符加密的Excel文档,真能被破解吗?

有些时候这个软件用的是暴力破解,这个看你的密码复杂度。有些文档可能要用几个月或是几年才得到密码。

对于加密的总结(aes,RSA)

跟第三方联调的时候会碰到各种加密算法,所以总结一下。

aes不是将拿到的明文一次性加密,而是分组加密,就是先将明文切分成长度相等的块,每块大小128bit,再对每一小块进行加密。那么问题就来了,并不是所有的原始明文串能被等分成128bit,例如原串大小200bit,那么第二个块只有72bit,所以就需要对第二个块进行填充处理,让第二个块的大小达到128bit。常见的填充模式有

不进行填充,要求原始加密串大小必须是128bit的整数倍;

假设块大小8字节,如果这个块跟8字节还差n个字节,那么就在原始块填充n,直到满8字节。例:块{1,2,3},跟8字节差了5个字节,那么补全后的结果{1,2,3,5,5,5,5,5}后面是五个5,块{1,2,3,..7}跟8字节差了1个字节,那么补全后就是{1,2,3,...,7,1},就是补了一个1。

如果恰好8字节又选择了PKCS5Padding填充方式呢?块{1,2,3...8}填充后变成{1,2,3...8,8...8},原串后面被补了8个8,这样做的原因是方便解密,只需要看最后一位就能算出原块的大小是多少。

跟PKCS5Padding的填充方式一样,不同的是,PKCS5Padding只是对8字节的进行填充,PKCS7Padding可以对1~256字节大小的block进行填充。openssl里aes的默认填充方式就是PKCS7Padding

aes有多种加密模式,包括:ECB,CBC,CTR,OCF,CFB,最常见的还是ECB和CBC模式。

最简单的一种加密模式,每个块进行独立加密,块与块之间加密互不影响,这样就能并行,效率高。

虽然这样加密很简单,但是不安全,如果两个块的明文一模一样,那么加密出来的东西也一模一样。

openssl的相关函数:

CBC模式中引入了一个新的概念,初始向量iv。iv的作用就是为了防止同样的明文块被加密成同样的内容。原理是第一个明文块跟初始向量做异或后加密,第二个块跟第一个密文块做异或再加密,依次类推,避免了同样的块被加密成同样的内容。

openssl相关函数:

敲黑板!! 所以跟第三方对接的时候,如果对面说他们用aes加密,务必对他们发起灵魂三问:

签名的作用是让接受方验证你传过去的数据没有被篡改;加密的作用是保证数据不被窃取。

原理:你有一个需要被验签的原串A。

步骤一:选择hash算法将A进行hash得到hash_a;

步骤二:将hash_a进行加密,得到加密值encrypt_a;

步骤三:将原串A和加密的encrypt_a发给第三方,第三方进行验签。第三方先解密encrypt_a,得到一个hash值hash_a1,然后对原串A使用同样的hash算法进行hash,得到的即为加密前的hash_a,如果hash_a = hash_a1, 那么验签成功。

rsa使用私钥对信息加密来做签名,使用公钥解密去验签。

openssl相关函数:

注意:两个函数中的m,是原串hash后的值,type表示生成m的算法,例如NID_sha256表示使用sha256对原串进行的hash,返回1为签名成功或者验签成功,-1位为失败。

再次敲黑板!! 所以如果第三方说使用rsa验签,要让对方告知他们的hash算法。

首先明确,私钥加密不等于签名。加密的时候,使用使用公钥加密,第三方使用你的私钥进行解密。

openssl里公钥加密函数为RSA_public_encrypt,私钥解密函数为RSA_private_decrypt,具体的可以自己去查看下官方文档。

rsa也涉及到了填充方式,所以对接的时候也要问清楚

在使用公钥进行加密时,会发现每次加密出的结果都不一样,但使用私钥加密时,每次的结果都一样,网上查了一圈,说是因为填充方式的原因。

官方文档说明:

那么为什么一定要使用私钥做签名,公钥做加密,而不是公钥做签名,私钥做加密呢?

举个栗子:

秘钥、公钥匙、认证之间的关系 DES、RSA、aes 数据加密传输

对称加密是最快速、最简单的一种加密方式,加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key)。对称加密有很多种算法,由于它效率很高,所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。

对称加密通常使用的是相对较小的密钥,一般小于256 bit。因为密钥越大,加密越强,但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥,那黑客们可以先试着用0来解密,不行的话就再用1解;但如果你的密钥有1 MB大,黑客们可能永远也无法破解,但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性,也要照顾到效率,是一个trade-off。

对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配,换句话说,如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个问题。在发送密钥的过程中,密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密,然后传送给需要它的人。

常用的有:DES、aes

非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法,它使用了一对密钥,公钥(public key)和私钥(private key)。私钥只能由一方安全保管,不能外泄,而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密,而解密则需要另一个密钥。比如,你向银行请求公钥,银行将公钥发给你,你使用公钥对消息加密,那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是,银行不需要将私钥通过网络发送出去,因此安全性大大提高。

常用的有:RSA

(1) 对称加密加密与解密使用的是同样的密钥,所以速度快,但由于需要将密钥在网络传输,所以安全性不高。

(2) 非对称加密使用了一对密钥,公钥与私钥,所以安全性高,但加密与解密速度慢。

(3) 解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密,然后发送出去,接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥,然后双方可以使用对称加密来进行沟通。

在现代密码体制中加密和解密是采用不同的密钥(公开密钥),也就是非对称密钥密码系统,每个通信方均需要两个密钥,即公钥和私钥,这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的,不需要保密,而私钥是由个人自己持有,并且必须妥善保管和注意保密。

公钥私钥的原则:

非对称密钥密码的主要应用就是公钥加密和公钥认证,而公钥加密的过程和公钥认证的过程是不一样的,下面我就详细讲解一下两者的区别。

比如有两个用户Alice和Bob,Alice想把一段明文通过双钥加密的技术发送给Bob,Bob有一对公钥和私钥,那么加密解密的过程如下:

上面的过程可以用下图表示,Alice使用Bob的公钥进行加密,Bob用自己的私钥进行解密。

身份认证和加密就不同了,主要用户鉴别用户的真伪。这里我们只要能够鉴别一个用户的私钥是正确的,就可以鉴别这个用户的真伪。

还是Alice和Bob这两个用户,Alice想让Bob知道自己是真实的Alice,而不是假冒的,因此Alice只要使用公钥密码学对文件签名发送 给Bob,Bob使用Alice的公钥对文件进行解密,如果可以解密成功,则证明Alice的私钥是正确的,因而就完成了对Alice的身份鉴别。整个身 份认证的过程如下:

上面的过程可以用下图表示,Alice使用自己的私钥加密,Bob用Alice的公钥进行解密。

DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写,DES算法为密码体制中的对称密码体制。它是由IBM公司研制的一种加密算法,美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准,二十年来,它一直活跃在国际保密通信的舞台上,扮演了十分重要的角色。

DES是一个分组加密算法,他以64位为分组对数据加密。同时DES也是一个对称算法:加密和解密用的是同一个算法。它的密匙长度是56位(因为每个第8位都用作奇偶校验),密匙可以是任意的56位的数,而且可以任意时候改变。其中有极少量的数被认为是弱密匙,但是很容易避开他们。所以保密性依赖于密钥。

特点:分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。 DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256,这意味着如果一台计算机的速度是每一秒种检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间。

DES现在已经不视为一种安全的加密算法,因为它使用的56位秘钥过短,以现代计算能力,24小时内即可能被破解。也有一些分析报告提出了该算法的理论上的弱点,虽然实际情况未必出现。该标准在最近已经被 高级加密标准 (aes)所取代。

高级加密标准(Advanced Encryption Standard,aes),又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的 DES ,已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

aes的区块长度固定为128 位元 ,密钥长度则可以是128,192或256位元。

RSA加密算法是一种 非对称加密算法 。在 公钥加密标准 和 电子商业 中RSA被广泛使用。RSA是 1977年 由 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)一起提出的。当时他们三人都在 麻省理工学院 工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

RSA算法利用两个很大的质数相乘所产生的乘积来加密。这两个质数无论哪一个先与原文件编码相乘,对文件加密,均可由另一个质数再相乘来解密。但要用一个 质数来求出另一个质数,则是十分困难的。因此将这一对质数称为密钥对(Key Pair)。在加密应用时,某个用户总是将一个密钥公开,让需发信的人员将信息用其公共密钥加密后发给该用户,而一旦信息加密后,只有用该用户一个人知道 的私用密钥才能解密。具有数字凭证身份的人员的公共密钥可在网上查到,亦可在请对方发信息时主动将公共密钥传给对方,这样保证在Internet上传输信 息的保密和安全。

开发中:

客户端发送的敏感数据时需要加密处理,客户端数据采用公钥加密,服务器用对应的秘钥解密,客户端保存公钥,服务器保存秘钥

服务器发送的数据也要加密时,服务器端数据采用秘钥加密,客户端数据用对应的公钥加密,客户端保存公钥,服务器保存秘钥

服务器要认证客户端时,客户端数据采用秘钥加密,服务器用对应的公钥解密,客户端保留秘钥,服务器保留公钥

常用加解密方案:

如果想要更加安全一点,可以在仿照微信的通信,每次都在传输数据上加上一个32为随机数和并将数据按照一定的规则生成一个校验sign

PHP 加密:aes & RSA

最近两年一直从事与金融相关项目的开发与维护。但是,关于 PHP 加密解密的最佳实践,网上没有人给出一个完美的总结。恰逢最近看了《图解密码技术》一书,对 PHP 加解密有了更深刻的认识。

为了避免各位看枯燥的文字理论,开篇我就把总结给出:

一、对称加密

对称加密的特点是加解密速度快,加密后的密文强度目前还没有硬解的可能性。但是,在未来随着计算机性能的提升有可能会出现被破解的可能性。

对称加密的缺点也很明显。对称加密的加密过程与解密过程使用的是同一把密钥。一旦泄漏密钥,加密就失去了任何意义。

根据《图解密码技术》一书的推荐,对称加密目前推荐使用 aes。在 PHP 当中要实现 aes 加解密,是使用 openssl 扩展来实现。所以,请确保你的 PHP 已经开启了 openssl 扩展。

可以通过如下方式检测:

或者如下方式检测:

aes 的加密模式属于分组密码模式。所谓分组密码,是加密时把明文按照固定的长度分组,然后再进行加密。当然,细节之处很很多不同。aes 分组模式有多种:ECB、CBC、CFB、OFB、CTR 五种分组模式。目前优先推荐使用 CBC 模式。

如果使用 CBC 模式,那么在加密的时候,就需要一个前置的加密向量 IV。当初博主在使用 aes 来加密的时候,就很奇怪一个对称加密为何要这个向量。因为,在博主寒冰的潜意识里,对称加密只需要一个密钥就 Ok 了。没想到 aes 加密还有多种模式,而这个 CBC 模式恰恰就需要一个这样的向量值。关于这个向量大家可以在网上查阅相关的资料。这个东西非常重要,也非常好理解。

关于 PHP aes 加解密会用到的相关方法:

aes 支持三种强度:128、192、256。128 位的强度最低,但是,加密解密速度较快。256 位强度最高,但是,加密解密速度最低。所以,大家根据自己系统的重要程度选择使用对应强度。通常普通的金融项目使用 192 位完整够用了。顶级的就用 256 位。其他的就用 128 位吧。

二、非对称加密

非对称加密是指公钥加密私钥解密,私钥加密公钥解密的算法。非对称加密的算法有很多。《图解密码技术》一书推荐使用 RSA 算法。它使用起来也非常简单。

要使用 RSA 算法。首先,我们必须生成一对公钥私钥。其实生成公钥私钥很简单。

在 Linux 系统,直接使用如下命令生成:

此命令会生 ~/.ssh/ 目录下生成两个文件:

id_rsa 是私钥, is_rsa.pub 是公钥。

关于 PHP RSA 加解密会用到的相关方法:

以上就是关于在 PHP 项目开发中,我们使用的加密解密算法的一个总结。博主寒冰在总结过程中难免会有不足之处,还请大家指正!谢谢!

密码学基础(二):对称加密

加密和解密使用相同的秘钥称为对称加密。

DES:已经淘汰

3DES:相对于DES有所加强,但是仍然存在较大风险

aes:全新的对称加密算法。

特点决定使用场景,对称加密拥有如下特点:

速度快,可用于频率很高的加密场景。

使用同一个秘钥进行加密和解密。

可选按照128、192、256位为一组的加密方式,加密后的输出值为所选分组位数的倍数。密钥的长度不同,推荐加密轮数也不同,加密强度也更强。

例如:

aes加密结果的长度由原字符串长度决定:一个字符为1byte=4bit,一个字符串为n+1byte,因为最后一位为'\0',所以当字符串长度小于等于15时,aes128得到的16进制结果为32位,也就是32 4=128byte,当长度超过15时,就是64位为128 2byte。

因为对称加密速度快的特点,对称加密被广泛运用在各种加密场所中。但是因为其需要传递秘钥,一旦秘钥被截获或者泄露,其加密就会玩完全破解,所以aes一般和RSA一起使用。

因为RSA不用传递秘钥,加密速度慢,所以一般使用RSA加密aes中锁使用的秘钥后,再传递秘钥,保证秘钥的安全。秘钥安全传递成功后,一直使用aes对会话中的信息进行加密,以此来解决aes和RSA的缺点并完美发挥两者的优点,其中相对经典的例子就是HTTPS加密,后文会专门研究。

本文针对ECB模式下的aes算法进行大概讲解,针对每一步的详细算法不再该文讨论范围内。

128位的明文被分成16个字节的明文矩阵,然后将明文矩阵转化成状态矩阵,以“abcdefghijklmnop”的明文为例:

同样的,128位密钥被分成16组的状态矩阵。与明文不同的是,密文会以列为单位,生成最初的4x8x4=128的秘钥,也就是一个组中有4个元素,每个元素由每列中的4个秘钥叠加而成,其中矩阵中的每个秘钥为1个字节也就是8位。

生成初始的w[0]、w[1]、w[2]、w[3]原始密钥之后,通过密钥编排函数,该密钥矩阵被扩展成一个44个组成的序列W[0],W[1], … ,W[43]。该序列的前4个元素W[0],W[1],W[2],W[3]是原始密钥,用于加密运算中的初始密钥加,后面40个字分为10组,每组4个32位的字段组成,总共为128位,分别用于10轮加密运算中的轮密钥加密,如下图所示:

之所以把这一步单独提出来,是因为ECB和CBC模式中主要的区别就在这一步。

ECB模式中,初始秘钥扩展后生成秘钥组后(w0-w43),明文根据当前轮数取出w[i,i+3]进行加密操作。

CBC模式中,则使用前一轮的密文(明文加密之后的值)和当前的明文进行异或操作之后再进行加密操作。如图所示:

根据不同位数分组,官方推荐的加密轮数:

轮操作加密的第1轮到第9轮的轮函数一样,包括4个操作:字节代换、行位移、列混合和轮密钥加。最后一轮迭代不执行列混合。

当第一组加密完成时,后面的组循环进行加密操作知道所有的组都完成加密操作。

一般会将结果转化成base64位,此时在iOS中应该使用base64编码的方式进行解码操作,而不是UTF-8。

base64是一种编码方式,常用语传输8bit字节码。其编码原理如下所示:

将原数据按照3个字节取为一组,即为3x8=24位

将3x8=24的数据分为4x6=24的数据,也就是分为了4组

将4个组中的数据分别在高位补上2个0,也就成了8x4=32,所以原数据增大了三分之一。

根据base64编码表对数据进行转换,如果要编码的二进制数据不是3的倍数,最后会剩下1个或2个字节怎么办,Base64用\x00字节在末尾补足后,再在编码的末尾加上1个或2个=号,表示补了多少字节,解码的时候,会自动去掉。

举个栗子:Man最后的结果就是TWFu。

计算机中所有的数据都是以0和1的二进制来存储,而所有的文字都是通过ascii表转化而来进而显示成对应的语言。但是ascii表中存在许多不可见字符,这些不可见字符在数据传输时,有可能经过不同硬件上各种类型的路由,在转义时容易发生错误,所以规定了64个可见字符(a-z、A-Z、0-9、+、/),通过base64转码之后,所有的二进制数据都是可见的。

ECB和CBC是两种加密工作模式。其相同点都是在开始轮加密之前,将明文和密文按照128/192/256进行分组。以128位为例,明文和密文都分为16组,每组1个字节为8位。

ECB工作模式中,每一组的明文和密文相互独立,每一组的明文通过对应该组的密文加密后生成密文,不影响其他组。

CBC工作模式中,后一组的明文在加密之前先使用前一组的密文进行异或运算后再和对应该组的密文进行加密操作生成密文。

为简单的分组加密。将明文和密文分成若干组后,使用密文对明文进行加密生成密文

CBC

加密:

解密:

产品的开发快则一个月,慢则一年,那么如何杜绝市面上各种山寨也成为了我们必须要关注的问题,加密芯片可以做到这点,在保障开发者权益的同时也保护了消费者权益,KEROS加密芯片作为该领域的领头者,一直在尽力贡献一份力。特点如下:接口:标准I2C协议接口;算法: 标准aes256 / KAS算法;特殊接口:Random Stream Cipher for Interface;工作温度:工业级 -40℃ ~+85℃;频率:400Khz;存储:2K字节EEPROM(可选);电压:1.8V~3.6V;封装:SOT23-6,SOP8,TDFN-6。rsa和aes混合加密的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,谢谢。

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