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对称加密流程图(非对称加密过程图)

keros@mark 2022-11-12 资讯中心

今天给各位分享对称加密流程图的知识,其中也会对非对称加密过程图进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文目录一览:

非对称加密和对称加密的区别

非对称加密和对称加密在加密和解密过程、加密解密速度、传输的安全性上都有所不同,具体介绍如下:

1、加密和解密过程不同

对称加密过程和解密过程使用的同一个密钥,加密过程相当于用原文+密钥可以传输出密文,同时解密过程用密文-密钥可以推导出原文。但非对称加密采用了两个密钥,一般使用公钥进行加密,使用私钥进行解密。

2、加密解密速度不同

对称加密解密的速度比较快,适合数据比较长时的使用。非对称加密和解密花费的时间长、速度相对较慢,只适合对少量数据的使用。

3、传输的安全性不同

对称加密的过程中无法确保密钥被安全传递,密文在传输过程中是可能被第三方截获的,如果密码本也被第三方截获,则传输的密码信息将被第三方破获,安全性相对较低。

非对称加密算法中私钥是基于不同的算法生成不同的随机数,私钥通过一定的加密算法推导出公钥,但私钥到公钥的推导过程是单向的,也就是说公钥无法反推导出私钥。所以安全性较高。

参考资料来源:百度百科-对称加密

参考资料来源:百度百科-非对称加密

对称加密算法的工作原理、作用及其流程图?

对称加密的核心——通信双方共享一个密钥

通信过程:

A有明文m,使用加密算法E,密钥key,生成密文c=E(key,m);

B收到密文c,使用解密算法D,密钥key,得到明文m=D(key,c);

比喻:

对称加密是最直观,也是历史最久远的加密手段,类似于加锁和解锁,只不过钥匙的个数非常多(~~2^100),一个人穷其一生也试不完所有可能的钥匙。

对称密钥加密技术的工作流程

SQL Server 2005一个令人激动的特性是内置了加密的功能。在这个新版的SQL Server中,开发团队直接在T-SQL中加入了加密工具、证书创建和密钥管理的功能。对于因为法律要求或商业需求而需要加密表中的数据的人来说,这是一个好礼物。对于犹豫是否用加密来保证数据安全的人来说,做决定也更容易了。这篇文章介绍新的加密功能是怎么工作,怎么使用。

TSQL现在支持使用对称密钥和非对称密钥,证书和密码。本文介绍如何创建、管理和使用对称密钥和证书。

根据涉及的内容,我决定把本文分为三节:

第一部分:服务主密钥和数据库主密钥

第二部分:证书

第三部分:对称密钥

1. 服务主密钥和数据库主密钥

图:SQL Server 2005加密层次结构

1.1 服务主密钥

当第一次需要使用服务主密钥对链接服务器密码、凭据或数据库主密钥进行加密时,便会自动生成服务主密钥。服务主密钥为 SQL Server 加密层次结构的根。服务主密钥直接或间接地保护树中的所有其他密钥和机密内容。使用本地计算机密钥和 Windows 数据保护 API 对服务主密钥进行加密。该 API 使用从 SQL Server 服务帐户的 Windows 凭据中派生出来的密钥。

因为服务主密钥是自动生成且由系统管理的,它只需要很少的管理。服务主密钥可以通过BACKUP SERVICE MASTER KEY语句来备份,格式为:

BACKUP SERVICE MASTER KEY TO FILE = 'path_to_file' ENCRYPTION BY PASSWORD = 'password'

'path_to_file' 指定要将服务主密钥导出到的文件的完整路径(包括文件名)。此路径可以是本地路径,也可以是网络位置的 UNC 路径。

'password' 用于对备份文件中的服务主密钥进行加密的密码。此密码应通过复杂性检查。

应当对服务主密钥进行备份,并将其存储在另外一个单独的安全位置。创建该备份应该是首先在服务器中执行的管理操作之一。

如果需要从备份文件中恢复服务主密钥,使用RESTORE SERVICE MASTER KEY语句。

RESTORE SERVICE MASTER KEY FROM FILE = 'path_to_file'

DECRYPTION BY PASSWORD = 'password' [FORCE]

'path_to_file' 指定存储服务主密钥的完整路径(包括文件名)。path_to_file 可以是本地路径,也可以是网络位置的 UNC 路径。

PASSWORD = 'password' 指定对从文件中导入的服务主密钥进行解密时所需的密码。

FORCE 即使存在数据丢失的风险,也要强制替换服务主密钥。

注:如果你在使用RESTORE SERVICE MASTER KEY时不得不使用FORCE选项,你可能会遇到部分或全部加密数据丢失的情况。

如果你的服务主密钥泄露了,或者你想更改SQL Server服务帐户,你可以通过ALTERSERVICE MASTER KEY语句重新生成或者恢复服务主密钥。它的用法请参考联机丛书。

因为服务主密钥是SQL Server自动生成的,所以,它没有对应的CREATE和DROP语句。

1.2 数据库主密钥

正如每个SQL Server有一个服务主密钥,每个数据库有自己的数据库主密钥。数据库主密钥通过CREATE MASTER KEY语句生成:

CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'password'

这个语句创建数据库主密钥,使用指定的密码加密它,并保存在数据库中。同时,数据库主密钥也被使用服务主密钥加密之后保存在master数据库中,这就是所谓的“自动密钥管理”。这个特性我们待会再讲。

象服务主密钥一样,你可以备份和恢复数据库主密钥。使用BACKUP MASTER KEY备份数据库主密钥。语法类似于备份服务主密钥:

BACKUP MASTER KEY TO FILE = 'path_to_file'

ENCRYPTION BY PASSWORD = 'password'

恢复数据库主密钥使用RESTORE MASTER KEY语句,它需要使用DECRYPTION BY PASSWORD子句提供备份时指定的加密密码,还要使用ENCRYPTION BY PASSWORD子句,SQL Server使用它提供的密码来加密数据库主密钥之后保存在数据库中。

RESTORE MASTER KEY FROM FILE = 'path_to_file'

DECRYPTION BY PASSWORD = 'password'

ENCRYPTION BY PASSWORD = 'password'

[ FORCE ]

同样,FORCE表示你将忽略在解密过程中的错误。

建议你在创建了数据库主密钥之后立即备份数据库主密钥,并把它保存到一个安全的地方。同样,使用FORCE语句可能导致已加密数据的丢失。

要删除数据库主密钥,使用DROP MASTER KEY语句,它删除当前数据库的主密钥。在执行之前,确定你在正确的数据库上下文中。

1.3 自动密钥管理

当创建数据库主密钥时,它被使用提供的密码加密然后被保存到当前数据库中。同时,它被使用服务主密钥加密并保存到master数据库中。这份保存的数据库主密钥允许服务器在需要的时候解密数据库主密钥,这就是自动密钥管理。没有自动密钥管理的话,你必须在每次使用证书或密钥加密或解密数据(它需要使用数据库主密钥)时使用OPEN MASTER KEY语句同时提供加密的密码。使用自动密钥管理,你不需要执行OPEN MASTER KEY语句,也不需要提供密码。

自动密钥管理的缺点就是每个sysadmin角色的成员都能够解密数据库主密钥。你可以通过ALTER MASTER KEY语句的DROP ENCRYPTION BY SERVICE MASTER KEY子句,从而不使用自动密钥管理。ALTER MASTER KEY的使用方法参见联机丛书。

请哪位大神告知下磁盘加密的技术原理如何实现的呢?

我们以AES加密举例

AES简介

高级加密标准(AES,Advanced Encryption Standard)为最常见的对称加密算法(微信小程序加密传输就是用这个加密算法的)。对称加密算法也就是加密和解密用相同的密钥,具体的加密流程如下图: 

下面简单介绍下各个部分的作用与意义:

明文P

没有经过加密的数据。

密钥K

用来加密明文的密码,在对称加密算法中,加密与解密的密钥是相同的。密钥为接收方与发送方协商产生,但不可以直接在网络上传输,否则会导致密钥泄漏,通常是通过非对称加密算法加密密钥,然后再通过网络传输给对方,或者直接面对面商量密钥。密钥是绝对不可以泄漏的,否则会被攻击者还原密文,窃取机密数据。

AES加密函数

设AES加密函数为E,则 C = E(K, P),其中P为明文,K为密钥,C为密文。也就是说,把明文P和密钥K作为加密函数的参数输入,则加密函数E会输出密文C。

密文C

经加密函数处理后的数据

AES解密函数

设AES解密函数为D,则 P = D(K, C),其中C为密文,K为密钥,P为明文。也就是说,把密文C和密钥K作为解密函数的参数输入,则解密函数会输出明文P。

在这里简单介绍下对称加密算法与非对称加密算法的区别。

对称加密算法

加密和解密用到的密钥是相同的,这种加密方式加密速度非常快,适合经常发送数据的场合。缺点是密钥的传输比较麻烦。

非对称加密算法

加密和解密用的密钥是不同的,这种加密方式是用数学上的难解问题构造的,通常加密解密的速度比较慢,适合偶尔发送数据的场合。优点是密钥传输方便。常见的非对称加密算法为RSA、ECC和EIGamal。

实际中,一般是通过RSA加密AES的密钥,传输到接收方,接收方解密得到AES密钥,然后发送方和接收方用AES密钥来通信。

本文下面AES原理的介绍参考自《现代密码学教程》,AES的实现在介绍完原理后开始。

AES的基本结构

AES为分组密码,分组密码也就是把明文分成一组一组的,每组长度相等,每次加密一组数据,直到加密完整个明文。在AES标准规范中,分组长度只能是128位,也就是说,每个分组为16个字节(每个字节8位)。密钥的长度可以使用128位、192位或256位。密钥的长度不同,推荐加密轮数也不同,如下表所示:

AES

密钥长度(32位比特字)

分组长度(32位比特字)

加密轮数

AES-128    4    4    10  

AES-192    6    4    12  

AES-256    8    4    14  

轮数在下面介绍,这里实现的是AES-128,也就是密钥的长度为128位,加密轮数为10轮。 

上面说到,AES的加密公式为C = E(K,P),在加密函数E中,会执行一个轮函数,并且执行10次这个轮函数,这个轮函数的前9次执行的操作是一样的,只有第10次有所不同。也就是说,一个明文分组会被加密10轮。AES的核心就是实现一轮中的所有操作。

AES的处理单位是字节,128位的输入明文分组P和输入密钥K都被分成16个字节,分别记为P = P0 P1 … P15 和 K = K0 K1 … K15。如,明文分组为P = abcdefghijklmnop,其中的字符a对应P0,p对应P15。一般地,明文分组用字节为单位的正方形矩阵描述,称为状态矩阵。在算法的每一轮中,状态矩阵的内容不断发生变化,最后的结果作为密文输出。该矩阵中字节的排列顺序为从上到下、从左至右依次排列,如下图所示: 

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现在假设明文分组P为”abcdefghijklmnop”,则对应上面生成的状态矩阵图如下: 

上图中,0x61为字符a的十六进制表示。可以看到,明文经过AES加密后,已经面目全非。

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类似地,128位密钥也是用字节为单位的矩阵表示,矩阵的每一列被称为1个32位比特字。通过密钥编排函数该密钥矩阵被扩展成一个44个字组成的序列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(下面介绍);后面40个字分为10组,每组4个字(128比特)分别用于10轮加密运算中的轮密钥加,如下图所示: 

上图中,设K = “abcdefghijklmnop”,则K0 = a, K15 = p, W[0] = K0 K1 K2 K3 = “abcd”。

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AES的整体结构如下图所示,其中的W[0,3]是指W[0]、W[1]、W[2]和W[3]串联组成的128位密钥。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。另外,在第一轮迭代之前,先将明文和原始密钥进行一次异或加密操作。 

上图也展示了AES解密过程,解密过程仍为10轮,每一轮的操作是加密操作的逆操作。由于AES的4个轮操作都是可逆的,因此,解密操作的一轮就是顺序执行逆行移位、逆字节代换、轮密钥加和逆列混合。同加密操作类似,最后一轮不执行逆列混合,在第1轮解密之前,要执行1次密钥加操作。

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下面分别介绍AES中一轮的4个操作阶段,这4分操作阶段使输入位得到充分的混淆。

一、字节代换

1.字节代换操作

AES的字节代换其实就是一个简单的查表操作。AES定义了一个S盒和一个逆S盒。 

AES的S盒:

行/列

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

F

0    0x63    0x7c    0x77    0x7b    0xf2    0x6b    0x6f    0xc5    0x30    0x01    0x67    0x2b    0xfe    0xd7    0xab    0x76  

1    0xca    0x82    0xc9    0x7d    0xfa    0x59    0x47    0xf0    0xad    0xd4    0xa2    0xaf    0x9c    0xa4    0x72    0xc0  

2    0xb7    0xfd    0x93    0x26    0x36    0x3f    0xf7    0xcc    0x34    0xa5    0xe5    0xf1    0x71    0xd8    0x31    0x15  

3    0x04    0xc7    0x23    0xc3    0x18    0x96    0x05    0x9a    0x07    0x12    0x80    0xe2    0xeb    0x27    0xb2    0x75  

4    0x09    0x83    0x2c    0x1a    0x1b    0x6e    0x5a    0xa0    0x52    0x3b    0xd6    0xb3    0x29    0xe3    0x2f    0x84  

5    0x53    0xd1    0x00    0xed    0x20    0xfc    0xb1    0x5b    0x6a    0xcb    0xbe    0x39    0x4a    0x4c    0x58    0xcf  

6    0xd0    0xef    0xaa    0xfb    0x43    0x4d    0x33    0x85    0x45    0xf9    0x02    0x7f    0x50    0x3c    0x9f    0xa8  

7    0x51    0xa3    0x40    0x8f    0x92    0x9d    0x38    0xf5    0xbc    0xb6    0xda    0x21    0x10    0xff    0xf3    0xd2  

8    0xcd    0x0c    0x13    0xec    0x5f    0x97    0x44    0x17    0xc4    0xa7    0x7e    0x3d    0x64    0x5d    0x19    0x73  

9    0x60    0x81    0x4f    0xdc    0x22    0x2a    0x90    0x88    0x46    0xee    0xb8    0x14    0xde    0x5e    0x0b    0xdb  

A    0xe0    0x32    0x3a    0x0a    0x49    0x06    0x24    0x5c    0xc2    0xd3    0xac    0x62    0x91    0x95    0xe4    0x79  

B    0xe7    0xc8    0x37    0x6d    0x8d    0xd5    0x4e    0xa9    0x6c    0x56    0xf4    0xea    0x65    0x7a    0xae    0x08  

C    0xba    0x78    0x25    0x2e    0x1c    0xa6    0xb4    0xc6    0xe8    0xdd    0x74    0x1f    0x4b    0xbd    0x8b    0x8a  

D    0x70    0x3e    0xb5    0x66    0x48    0x03    0xf6    0x0e    0x61    0x35    0x57    0xb9    0x86    0xc1    0x1d    0x9e  

E    0xe1    0xf8    0x98    0x11    0x69    0xd9    0x8e    0x94    0x9b    0x1e    0x87    0xe9    0xce    0x55    0x28    0xdf  

F    0x8c    0xa1    0x89    0x0d    0xbf    0xe6    0x42    0x68    0x41    0x99    0x2d    0x0f    0xb0    0x54    0xbb    0x16  

状态矩阵中的元素按照下面的方式映射为一个新的字节:把该字节的高4位作为行值,低4位作为列值,取出S盒或者逆S盒中对应的行的元素作为输出。例如,加密时,输出的字节S1为0x12,则查S盒的第0x01行和0x02列,得到值0xc9,然后替换S1原有的0x12为0xc9。状态矩阵经字节代换后的图如下: 

(第二个字符0xAB查表后应该是转换成0x62的,感谢细心的朋友指出,有空再重新画图更正了) 

请点击输入图片描述

2.字节代换逆操作

逆字节代换也就是查逆S盒来变换,逆S盒如下:

行/列

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

F

0    0x52    0x09    0x6a    0xd5    0x30    0x36    0xa5    0x38    0xbf    0x40    0xa3    0x9e    0x81    0xf3    0xd7    0xfb  

1    0x7c    0xe3    0x39    0x82    0x9b    0x2f    0xff    0x87    0x34    0x8e    0x43    0x44    0xc4    0xde    0xe9    0xcb  

2    0x54    0x7b    0x94    0x32    0xa6    0xc2    0x23    0x3d    0xee    0x4c    0x95    0x0b    0x42    0xfa    0xc3    0x4e  

3    0x08    0x2e    0xa1    0x66    0x28    0xd9    0x24    0xb2    0x76    0x5b    0xa2    0x49    0x6d    0x8b    0xd1    0x25  

4    0x72    0xf8    0xf6    0x64    0x86    0x68    0x98    0x16    0xd4    0xa4    0x5c    0xcc    0x5d    0x65    0xb6    0x92  

5    0x6c    0x70    0x48    0x50    0xfd    0xed    0xb9    0xda    0x5e    0x15    0x46    0x57    0xa7    0x8d    0x9d    0x84  

6    0x90    0xd8    0xab    0x00    0x8c    0xbc    0xd3    0x0a    0xf7    0xe4    0x58    0x05    0xb8    0xb3    0x45    0x06  

7    0xd0    0x2c    0x1e    0x8f    0xca    0x3f    0x0f    0x02    0xc1    0xaf    0xbd    0x03    0x01    0x13    0x8a    0x6b  

8    0x3a    0x91    0x11    0x41    0x4f    0x67    0xdc    0xea    0x97    0xf2    0xcf    0xce    0xf0    0xb4    0xe6    0x73  

9    0x96    0xac    0x74    0x22    0xe7    0xad    0x35    0x85    0xe2    0xf9    0x37    0xe8    0x1c    0x75    0xdf    0x6e  

A    0x47    0xf1    0x1a    0x71    0x1d    0x29    0xc5    0x89    0x6f    0xb7    0x62    0x0e    0xaa    0x18    0xbe    0x1b  

B    0xfc    0x56    0x3e    0x4b    0xc6    0xd2    0x79    0x20    0x9a    0xdb    0xc0    0xfe    0x78    0xcd    0x5a    0xf4  

C    0x1f    0xdd    0xa8    0x33    0x88    0x07    0xc7    0x31    0xb1    0x12    0x10    0x59    0x27    0x80    0xec    0x5f  

D    0x60    0x51    0x7f    0xa9    0x19    0xb5    0x4a    0x0d    0x2d    0xe5    0x7a    0x9f    0x93    0xc9    0x9c    0xef  

E    0xa0    0xe0    0x3b    0x4d    0xae    0x2a    0xf5    0xb0    0xc8    0xeb    0xbb    0x3c    0x83    0x53    0x99    0x61  

F    0x17    0x2b    0x04    0x7e    0xba    0x77    0xd6    0x26    0xe1    0x69    0x14    0x63    0x55    0x21    0x0c    0x7d  

二、行移位

1.行移位操作

行移位是一个简单的左循环移位操作。当密钥长度为128比特时,状态矩阵的第0行左移0字节,第1行左移1字节,第2行左移2字节,第3行左移3字节,如下图所示: 

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2.行移位的逆变换

行移位的逆变换是将状态矩阵中的每一行执行相反的移位操作,例如AES-128中,状态矩阵的第0行右移0字节,第1行右移1字节,第2行右移2字节,第3行右移3字节。

三、列混合

1.列混合操作

列混合变换是通过矩阵相乘来实现的,经行移位后的状态矩阵与固定的矩阵相乘,得到混淆后的状态矩阵,如下图的公式所示: 

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状态矩阵中的第j列(0 ≤j≤3)的列混合可以表示为下图所示: 

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其中,矩阵元素的乘法和加法都是定义在基于GF(2^8)上的二元运算,并不是通常意义上的乘法和加法。这里涉及到一些信息安全上的数学知识,不过不懂这些知识也行。其实这种二元运算的加法等价于两个字节的异或,乘法则复杂一点。对于一个8位的二进制数来说,使用域上的乘法乘以(00000010)等价于左移1位(低位补0)后,再根据情况同(00011011)进行异或运算,设S1 = (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0),刚0x02 * S1如下图所示: 

 

也就是说,如果a7为1,则进行异或运算,否则不进行。 

类似地,乘以(00000100)可以拆分成两次乘以(00000010)的运算: 

 

乘以(0000 0011)可以拆分成先分别乘以(0000 0001)和(0000 0010),再将两个乘积异或: 

因此,我们只需要实现乘以2的函数,其他数值的乘法都可以通过组合来实现。 

下面举个具体的例子,输入的状态矩阵如下:

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C9    E5    FD    2B  

7A    F2    78    6E  

63    9C    26    67  

B0    A7    82    E5  

下面,进行列混合运算: 

以第一列的运算为例: 

 

其它列的计算就不列举了,列混合后生成的新状态矩阵如下:

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D4    E7    CD    66  

28    02    E5    BB  

BE    C6    D6    BF  

22    0F    DF    A5  

2.列混合逆运算

逆向列混合变换可由下图的矩阵乘法定义: 

 

可以验证,逆变换矩阵同正变换矩阵的乘积恰好为单位矩阵。

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四、轮密钥加

轮密钥加是将128位轮密钥Ki同状态矩阵中的数据进行逐位异或操作,如下图所示。其中,密钥Ki中每个字W[4i],W[4i+1],W[4i+2],W[4i+3]为32位比特字,包含4个字节,他们的生成算法下面在下面介绍。轮密钥加过程可以看成是字逐位异或的结果,也可以看成字节级别或者位级别的操作。也就是说,可以看成S0 S1 S2 S3 组成的32位字与W[4i]的异或运算。 

轮密钥加的逆运算同正向的轮密钥加运算完全一致,这是因为异或的逆操作是其自身。轮密钥加非常简单,但却能够影响S数组中的每一位。

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密钥扩展

AES首先将初始密钥输入到一个4*4的状态矩阵中,如下图所示。 

这个4*4矩阵的每一列的4个字节组成一个字,矩阵4列的4个字依次命名为W[0]、W[1]、W[2]和W[3],它们构成一个以字为单位的数组W。例如,设密钥K为”abcdefghijklmnop”,则K0 = ‘a’,K1 = ‘b’, K2 = ‘c’,K3 = ‘d’,W[0] = “abcd”。 

接着,对W数组扩充40个新列,构成总共44列的扩展密钥数组。新列以如下的递归方式产生: 

1.如果i不是4的倍数,那么第i列由如下等式确定: 

W[i]=W[i-4]⨁W[i-1] 

2.如果i是4的倍数,那么第i列由如下等式确定: 

W[i]=W[i-4]⨁T(W[i-1]) 

其中,T是一个有点复杂的函数。 

函数T由3部分组成:字循环、字节代换和轮常量异或,这3部分的作用分别如下。 

a.字循环:将1个字中的4个字节循环左移1个字节。即将输入字[b0, b1, b2, b3]变换成[b1,b2,b3,b0]。 

b.字节代换:对字循环的结果使用S盒进行字节代换。 

c.轮常量异或:将前两步的结果同轮常量Rcon[j]进行异或,其中j表示轮数。 

轮常量Rcon[j]是一个字,其值见下表。

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j

1

2

3

4

5

Rcon[j]    01 00 00 00    02 00 00 00    04 00 00 00    08 00 00 00    10 00 00 00  

j    6    7    8    9    10  

Rcon[j]    20 00 00 00    40 00 00 00    80 00 00 00    1B 00 00 00    36 00 00 00  

下面举个例子: 

设初始的128位密钥为: 

3C A1 0B 21 57 F0 19 16 90 2E 13 80 AC C1 07 BD 

那么4个初始值为: 

W[0] = 3C A1 0B 21 

W[1] = 57 F0 19 16 

W[2] = 90 2E 13 80 

W[3] = AC C1 07 BD 

下面求扩展的第1轮的子密钥(W[4],W[5],W[6],W[7])。 

由于4是4的倍数,所以: 

W[4] = W[0] ⨁ T(W[3]) 

T(W[3])的计算步骤如下: 

1. 循环地将W[3]的元素移位:AC C1 07 BD变成C1 07 BD AC; 

2. 将 C1 07 BD AC 作为S盒的输入,输出为78 C5 7A 91; 

3. 将78 C5 7A 91与第一轮轮常量Rcon[1]进行异或运算,将得到79 C5 7A 91,因此,T(W[3])=79 C5 7A 91,故 

W[4] = 3C A1 0B 21 ⨁ 79 C5 7A 91 = 45 64 71 B0 

其余的3个子密钥段的计算如下: 

W[5] = W[1] ⨁ W[4] = 57 F0 19 16 ⨁ 45 64 71 B0 = 12 94 68 A6 

W[6] = W[2] ⨁ W[5] =90 2E 13 80 ⨁ 12 94 68 A6 = 82 BA 7B 26 

W[7] = W[3] ⨁ W[6] = AC C1 07 BD ⨁ 82 BA 7B 26 = 2E 7B 7C 9B 

所以,第一轮的密钥为 45 64 71 B0 12 94 68 A6 82 BA 7B 26 2E 7B 7C 9B。

AES解密

在文章开始的图中,有AES解密的流程图,可以对应那个流程图来进行解密。下面介绍的是另一种等价的解密模式,流程图如下图所示。这种等价的解密模式使得解密过程各个变换的使用顺序同加密过程的顺序一致,只是用逆变换取代原来的变换。 

请点击输入图片描述

对称加密的工作过程

下面举个例子来简要说明一下对称加密的工作过程。甲和乙是一对生意搭档,他们住在不同的城市。由于生意上的需要,他们经常会相互之间邮寄重要的货物。为了保证货物的安全,他们商定制作一个保险盒,将物品放入其中。他们打造了两把相同的钥匙分别保管,以便在收到包裹时用这个钥匙打开保险盒,以及在邮寄货物前用这把钥匙锁上保险盒。

上面是一个将重要资源安全传递到目的地的传统方式,只要甲乙小心保管好钥匙,那么就算有人得到保险盒,也无法打开。这个思想被用到了现代计算机通信的信息加密中。在对称加密中,数据发送方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。接收方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密,才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中,使用的密钥只有一个,发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密。

用图示说明对称加密技术和非对称加密技术相结合(即数字信封技术)的工作过程。

数字信封技术用于保证资料在传输过程中的安全。对称密钥加密和公钥加密技术各有其优缺点,对称密钥加密算法效率高,但密钥的愤发和管理都很困难;而公钥加密算法密钥易于管理和传递,但运行效率太低,不适于加密大量的消息,而且它要求被加密的信息块长度要小于密钥的长度。数字信封技术结合了密钥加密技术和公钥加密技术各自的优点,克服了密钥加密技术中密钥分发和管理困难和公钥加密技术中加解密效率低的缺点,充分利用了密钥系统的高效性和公钥系统的灵活性,保证信息在传输过程中的灵活性。

数字信封技术首先使用密钥加密技术对要发送的消息进行加密;再利用公钥加密技术对密钥系统中使用的密钥进行加密。然后把加密的消息和加密的密钥一起传送给接收方。其具体的实现方法和步骤如下:

说明:以上图中的步骤可以解释为:

①在需要发送信息时,发送方Alice先生成一个对称密钥K;

②Alice利用生成的对称密钥K和相应的对称密钥算法E( • )对要发送的明文消息P进行加密,生成密文C=Ek(P);

③然后Alice再用接收方Bob提供的公钥KpB 对刚才用到的加密明文P的密钥K进行加密,得到加密后的密钥Ck;

④Alice把加密后的消息C和加密后的对称密钥Ck作为密文一起传送给Bob。

⑤Bob接收到密文后,先用自己的私钥解密Ck还原出对称密钥K,然后再用得到的K,根据实现商定好的对称密钥算法解密得到明文P。

数字信封技术实际上是使用双层加密体制。在内层,利用对称密钥加密技术,每次传送消息都可以重新生成新的对称密钥,实现了一次一密,保证了信息的安全性。在外层,使用公钥加密技术对对称密钥进行加密,保证对称密钥传输的安全性。数字信封技术的应用,使资料信息在公共为了中的传输有了安全保障。

关于对称加密流程图和非对称加密过程图的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

本文标签:对称加密流程图

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