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目前主要的加密算法有哪些

keros@mark 2022-10-28 资讯中心

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数据加密算法有哪些

DES加密算法,aes加密算法,RSA加密算法,Base64加密算法,MD5加密算法,SHA1加密算法。

由于计算机软件的非法复制,通信的泄密、数据安全受到威胁,解密及盗版问题日益严重,甚至引发国际争端,所以在信息安全技术中,加密技术占有不可替代的位置,因此对信息加密技术和加密手段的研究与开发,受到各国计算机界的重视,发展日新月异。

数据在网络上传输为什么要加密?现在常用的数据加密算法主要有哪些?

数据传输加密技术的目的是对传输中的数据流加密,通常有线路加密与端—端加密两种。线路加密侧重在线路上而不考虑信源与信宿,是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。

端—端加密指信息由发送端自动加密,并且由TCP/IP进行数据包封装,然后作为不可阅读和不可识别的数据穿过互联网,当这些信息到达目的地,将被自动重组、解密,而成为可读的数据。

数据存储加密技术的目的是防止在存储环节上的数据失密,数据存储加密技术可分为密文存储和存取控制两种。前者一般是通过加密算法转换、附加密码、加密模块等方法实现;后者则是对用户资格、权限加以审查和限制,防止非法用户存取数据或合法用户越权存取数据。

常见加密算法

1、DES(Data Encryption Standard):对称算法,数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合;

2、3DES(Triple DES):是基于DES的对称算法,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高;

3、RC2和RC4:对称算法,用变长密钥对大量数据进行加密,比 DES 快;

4、IDEA(International Data Encryption Algorithm)国际数据加密算法,使用 128 位密钥提供非常强的安全性;

5、RSA:由 RSA 公司发明,是一个支持变长密钥的公共密钥算法,需要加密的文件块的长度也是可变的,非对称算法; 算法如下:

首先, 找出三个数,p,q,r,其中 p,q 是两个不相同的质数,r 是与 (p-1)(q-1) 互为质数的数。

p,q,r这三个数便是 private key。接着,找出 m,使得 rm == 1 mod (p-1)(q-1).....这个 m 一定存在,因为 r 与 (p-1)(q-1) 互质,用辗转相除法就可以得到了。再来,计算 n = pq.......m,n 这两个数便是 public key。

6、DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准),严格来说不算加密算法;

7、aes(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,对称算法,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高,在21世纪aes 标准的一个实现是 Rijndael 算法。

8、BLOWFISH,它使用变长的密钥,长度可达448位,运行速度很快;

9、MD5:严格来说不算加密算法,只能说是摘要算法;

对MD5算法简要的叙述可以为:MD5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

扩展资料

数据加密标准

传统加密方法有两种,替换和置换。上面的例子采用的就是替换的方法:使用密钥将明文中的每一个字符转换为密文中的一个字符。而置换仅将明文的字符按不同的顺序重新排列。单独使用这两种方法的任意一种都是不够安全的,但是将这两种方法结合起来就能提供相当高的安全程度。

数据加密标准(Data Encryption Standard,简称DES)就采用了这种结合算法,它由IBM制定,并在1977年成为美国官方加密标准。

DES的工作原理为:将明文分割成许多64位大小的块,每个块用64位密钥进行加密,实际上,密钥由56位数据位和8位奇偶校验位组成,因此只有56个可能的密码而不是64个。

每块先用初始置换方法进行加密,再连续进行16次复杂的替换,最后再对其施用初始置换的逆。第i步的替换并不是直接利用原始的密钥K,而是由K与i计算出的密钥Ki。

DES具有这样的特性,其解密算法与加密算法相同,除了密钥Ki的施加顺序相反以外。

参考资料来源:百度百科-加密算法

参考资料来源:百度百科-数据加密

常见的加密算法、原理、优缺点、用途

在安全领域,利用密钥加密算法来对通信的过程进行加密是一种常见的安全手段。利用该手段能够保障数据安全通信的三个目标:

而常见的密钥加密算法类型大体可以分为三类:对称加密、非对称加密、单向加密。下面我们来了解下相关的算法原理及其常见的算法。

在加密传输中最初是采用对称密钥方式,也就是加密和解密都用相同的密钥。

1.对称加密算法采用单密钥加密,在通信过程中,数据发送方将原始数据分割成固定大小的块,经过密钥和加密算法逐个加密后,发送给接收方

2.接收方收到加密后的报文后,结合解密算法使用相同密钥解密组合后得出原始数据。

图示:

非对称加密算法采用公钥和私钥两种不同的密码来进行加解密。公钥和私钥是成对存在,公钥是从私钥中提取产生公开给所有人的,如果使用公钥对数据进行加密,那么只有对应的私钥(不能公开)才能解密,反之亦然。N 个用户通信,需要2N个密钥。

非对称密钥加密适合对密钥或身份信息等敏感信息加密,从而在安全性上满足用户的需求。

1.甲使用乙的公钥并结合相应的非对称算法将明文加密后发送给乙,并将密文发送给乙。

2.乙收到密文后,结合自己的私钥和非对称算法解密得到明文,得到最初的明文。

图示:

单向加密算法只能用于对数据的加密,无法被解密,其特点为定长输出、雪崩效应(少量消息位的变化会引起信息摘要的许多位变化)。

单向加密算法常用于提取数据指纹,验证数据的完整性、数字摘要、数字签名等等。

1.发送者将明文通过单向加密算法加密生成定长的密文串,然后传递给接收方。

2.接收方将用于比对验证的明文使用相同的单向加密算法进行加密,得出加密后的密文串。

3.将之与发送者发送过来的密文串进行对比,若发送前和发送后的密文串相一致,则说明传输过程中数据没有损坏;若不一致,说明传输过程中数据丢失了。

图示:

MD5、sha1、sha224等等

密钥交换IKE(Internet Key Exchange)通常是指双方通过交换密钥来实现数据加密和解密

常见的密钥交换方式有下面两种:

将公钥加密后通过网络传输到对方进行解密,这种方式缺点在于具有很大的可能性被拦截破解,因此不常用

DH算法是一种密钥交换算法,其既不用于加密,也不产生数字签名。

DH算法通过双方共有的参数、私有参数和算法信息来进行加密,然后双方将计算后的结果进行交换,交换完成后再和属于自己私有的参数进行特殊算法,经过双方计算后的结果是相同的,此结果即为密钥。

如:

安全性

在整个过程中,第三方人员只能获取p、g两个值,AB双方交换的是计算后的结果,因此这种方式是很安全的。

答案:使用公钥证书

公钥基础设施是一个包括硬件、软件、人员、策略和规程的集合

用于实现基于公钥密码机制的密钥和证书的生成、管理、存储、分发和撤销的功能

签证机构CA、注册机构RA、证书吊销列表CRL和证书存取库CB。

公钥证书是以数字签名的方式声明,它将公钥的值绑定到持有对应私钥的个人、设备或服务身份。公钥证书的生成遵循X.509协议的规定,其内容包括:证书名称、证书版本、序列号、算法标识、颁发者、有效期、有效起始日期、有效终止日期、公钥 、证书签名等等的内容。

1.客户A准备好要传送的数字信息(明文)。(准备明文)

2.客户A对数字信息进行哈希(hash)运算,得到一个信息摘要。(准备摘要)

3.客户A用CA的私钥(SK)对信息摘要进行加密得到客户A的数字签名,并将其附在数字信息上。(用私钥对数字信息进行数字签名)

4.客户A随机产生一个加密密钥(DES密钥),并用此密钥对要发送的信息进行加密,形成密文。 (生成密文)

5.客户A用双方共有的公钥(PK)对刚才随机产生的加密密钥进行加密,将加密后的DES密钥连同密文一起传送给乙。(非对称加密,用公钥对DES密钥进行加密)

6.银行B收到客户A传送过来的密文和加过密的DES密钥,先用自己的私钥(SK)对加密的DES密钥进行解密,得到DES密钥。(用私钥对DES密钥解密)

7.银行B然后用DES密钥对收到的密文进行解密,得到明文的数字信息,然后将DES密钥抛弃(即DES密钥作废)。(解密文)

8.银行B用双方共有的公钥(PK)对客户A的数字签名进行解密,得到信息摘要。银行B用相同的hash算法对收到的明文再进行一次hash运算,得到一个新的信息摘要。(用公钥解密数字签名)

9.银行B将收到的信息摘要和新产生的信息摘要进行比较,如果一致,说明收到的信息没有被修改过。(对比信息摘要和信息)

答案是没法保证CA的公钥没有被篡改。通常操作系统和浏览器会预制一些CA证书在本地。所以发送方应该去那些通过认证的CA处申请数字证书。这样是有保障的。

但是如果系统中被插入了恶意的CA证书,依然可以通过假冒的数字证书发送假冒的发送方公钥来验证假冒的正文信息。所以安全的前提是系统中不能被人插入非法的CA证书。

END

十大常见密码加密方式

一、密钥散列

采用MD5或者SHA1等散列算法,对明文进行加密。严格来说,MD5不算一种加密算法,而是一种摘要算法。无论多长的输入,MD5都会输出一个128位(16字节)的散列值。而SHA1也是流行的消息摘要算法,它可以生成一个被称为消息摘要的160位(20字节)散列值。MD5相对SHA1来说,安全性较低,但是速度快;SHA1和MD5相比安全性高,但是速度慢。

二、对称加密

采用单钥密码系统的加密方法,同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密,这种加密方法称为对称加密。对称加密算法中常用的算法有:DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。

三、非对称加密

非对称加密算法是一种密钥的保密方法,它需要两个密钥来进行加密和解密,这两个密钥是公开密钥和私有密钥。公钥与私钥是一对,如果用公钥对数据进行加密,只有用对应的私钥才能解密。非对称加密算法有:RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)。

四、数字签名

数字签名(又称公钥数字签名)是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串,这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。它是一种类似写在纸上的普通的物理签名,但是在使用了公钥加密领域的技术来实现的,用于鉴别数字信息的方法。

五、直接明文保存

早期很多这样的做法,比如用户设置的密码是“123”,直接就将“123”保存到数据库中,这种是最简单的保存方式,也是最不安全的方式。但实际上不少互联网公司,都可能采取的是这种方式。

六、使用MD5、SHA1等单向HASH算法保护密码

使用这些算法后,无法通过计算还原出原始密码,而且实现比较简单,因此很多互联网公司都采用这种方式保存用户密码,曾经这种方式也是比较安全的方式,但随着彩虹表技术的兴起,可以建立彩虹表进行查表破解,目前这种方式已经很不安全了。

七、特殊的单向HASH算法

由于单向HASH算法在保护密码方面不再安全,于是有些公司在单向HASH算法基础上进行了加盐、多次HASH等扩展,这些方式可以在一定程度上增加破解难度,对于加了“固定盐”的HASH算法,需要保护“盐”不能泄露,这就会遇到“保护对称密钥”一样的问题,一旦“盐”泄露,根据“盐”重新建立彩虹表可以进行破解,对于多次HASH,也只是增加了破解的时间,并没有本质上的提升。

八、PBKDF2

该算法原理大致相当于在HASH算法基础上增加随机盐,并进行多次HASH运算,随机盐使得彩虹表的建表难度大幅增加,而多次HASH也使得建表和破解的难度都大幅增加。

九、BCrypt

BCrypt 在1999年就产生了,并且在对抗 GPU/ASIC 方面要优于 PBKDF2,但是我还是不建议你在新系统中使用它,因为它在离线破解的威胁模型分析中表现并不突出。

十、SCrypt

SCrypt 在如今是一个更好的选择:比 BCrypt设计得更好(尤其是关于内存方面)并且已经在该领域工作了 10 年。另一方面,它也被用于许多加密货币,并且我们有一些硬件(包括 FPGA 和 ASIC)能实现它。 尽管它们专门用于采矿,也可以将其重新用于破解。

快速了解常用的对称加密算法,再也不用担心面试官的刨根问底

加密算法通常被分为两种: 对称加密 和 非对称加密 。其中,对称加密算法在加密和解密时使用的密钥相同;非对称加密算法在加密和解密时使用的密钥不同,分为公钥和私钥。此外,还有一类叫做 消息摘要算法 ,是对数据进行摘要并且不可逆的算法。

这次我们了解一下对称加密算法。

对称加密算法在加密和解密时使用的密钥相同,或是使用两个可以简单地相互推算的密钥。在大多数的对称加密算法中,加密和解密的密钥是相同的。

它要求双方在安全通信之前,商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥,泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送的信息进行解密,这也是对称加密算法的主要缺点之一。

常见的对称加密算法有:DES算法、3DES算法、aes算法。

DES算法(Data Encryption Standard)是一种常见的分组加密算法。

分组加密算法是将明文分成固定长度的组,每一组都采用同一密钥和算法进行加密,输出也是固定长度的密文。

由IBM公司在1972年研制,1976年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS),随后在国际上广泛流传开来。

在DES算法中,密钥固定长度为64位。明文按64位进行分组,分组后的明文组和密钥按位置换或交换的方法形成密文组,然后再把密文组拼装成密文。

密钥的每个第八位设置为奇偶校验位,也就是第8、16、24、32、40、48、56、64位,所以密钥的实际参与加密的长度为56位。

我们用Java写个例子:

运行结果如下:

DES现在已经不是一种安全的加密方法,主要因为它使用的密钥过短,很容易被暴力破解。

3DES算法(Triple Data Encryption Algorithm)是DES算法的升级版本,相当于是对明文进行了三次DES加密。

由于计算机运算能力的增强,DES算法由于密钥长度过低容易被暴力破解;3DES算法提供了一种相对简单的方法,即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击,而不是设计一种全新的块密码算法。

在DES算法中,密钥固定长度为192位。在加密和解密时,密钥会被分为3个64位的密钥。

加密过程如下:

解密过程如下:

我们用Java写个例子:

运行结果如下:

虽然3DES算法在安全性上有所提升,但是因为使用了3次DES算法,加密和解密速度比较慢。

aes(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)主要是为了取代DES加密算法的,虽然出现了3DES的加密方法,但由于它的加密时间是DES算法的3倍多,密钥位数还是不能满足对安全性的要求。

1997年1月2号,美国国家标准与技术研究院(NIST)宣布希望征集高级加密标准,用以取代DES。全世界很多密码工作者都提交了自己设计的算法。经过甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院于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。

该算法为比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所设计,结合两位作者的名字,以 Rijndael 为名投稿高级加密标准的甄选流程。

aes算法的密钥长度是固定,密钥的长度可以使用128位、192位或256位。

aes算法也是一种分组加密算法,其分组长度只能是128位。分组后的明文组和密钥使用几种不同的方法来执行排列和置换运算形成密文组,然后再把密文组拼装成密文。

我们用Java写个例子:

运行结果如下:

aes算法是目前应用最广泛的对称加密算法。

对称加密算法在加密和解密时使用的密钥相同,常见的对称加密算法有:DES算法、3DES算法、aes算法。

由于安全性低、加密解密效率低,DES算法和3DES算法是不推荐使用的,aes算法是目前应用最广泛的对称加密算法。

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。关于目前主要的加密算法有哪些的介绍到此就结束了,感谢大家耐心阅读。

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