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混合使用对称加密和非对称加密

keros@mark 2022-11-06 资讯中心

今天给各位分享混合使用对称加密和非对称加密的知识,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

怎样把对称密钥和非对称密钥的优点结合在一起?

所谓非对称加密,指加密和解密和使用的密钥是不同的,有公钥和私钥两个密钥,公钥是公开使用的,谁都可以用,私钥不公开,仅限自己使用数字签名,当发送方A使用自己的私钥加密,然后发出,接受方B,如果可以用A的公钥解密,那么就可以判断发送方一定是A,因为除了A,别人是不知道A的私钥的,A无法抵赖,第3人C也无法冒充`非对称加密速度很慢,所以,其实实际中是用对称加密方式加密数据,用非对称加密方式加密对称加密的密钥

对称加密算法与非对称加密算法的特点及用途

对称加密算法

对称加密算法是应用较早的加密算法,技术成熟。在对称加密算法中,数据发信方将明文(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。收信方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密用过的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,这就要求解密方事先必须知道加密密钥。

对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有des、idea和aes。

不对称加密算法

不对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。不对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有rsa算法和美国国家标准局提出的dsa。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。

对称 和 非对称 密钥 结合使用

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),这种方法在密码学中叫做对称加密算法。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。

2000年10月2日,美国国家标准与技术研究所(NIST--American National Institute of Standards and Technology)选择了Rijndael算法作为新的高级加密标准(aes--Advanced Encryption Standard)。

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。

对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES、IDEA和aes。

传统的DES由于只有56位的密钥,因此已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求。1997年RSA数据安全公司发起了一项“DES挑战赛”的活动,志愿者四次分别用四个月、41天、56个小时和22个小时破解了其用56位密钥DES算法加密的密文。即DES加密算法在计算机速度提升后的今天被认为是不安全的。

aes是美国联邦政府采用的商业及政府数据加密标准,预计将在未来几十年里代替DES在各个领域中得到广泛应用。aes提供128位密钥,因此,128位aes的加密强度是56位DES加密强度的1021倍还多。假设可以制造一部可以在1秒内破解DES密码的机器,那么使用这台机器破解一个128位aes密码需要大约149亿万年的时间。(更深一步比较而言,宇宙一般被认为存在了还不到200亿年)因此可以预计,美国国家标准局倡导的aes即将作为新标准取代DES。

1976年,美国学者Dime和Henman为解决 信息公开 传送和密钥管理问题,提出一种新的密钥交换协议,允许在不安全的媒体上的通讯双方交换信息,安全地达成一致的密钥,这就是“ 公开密钥 系统”。相对于“对称加密算法”这种方法也叫做“非对称加密算法”。

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。

目前最常用的非对称加密算法是RSA算法,是Rivest, Shamir, 和Adleman于1978年发明,他们那时都是在MIT。

不对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。不对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。

虽然非对称加密很安全,但是和对称加密比起来,它非常的慢,所以我们还是要用对称加密来传送消息,但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。为了解释这个过程,请看下面的例子:

(1) Alice需要在银行的网站做一笔交易,她的浏览器首先生成了一个随机数作为 对称密钥 。

(2) Alice的浏览器向银行的网站请求公钥。

(3) 银行将公钥发送给Alice。

(4) Alice的浏览器使用银行的公钥将自己的 对称密钥 加密。

(5) Alice的浏览器将加密后的 对称密钥 发送给银行。

(6) 银行使用私钥解密得到Alice浏览器的对称密钥。

(7) Alice与银行可以使用对称密钥来对沟通的内容进行加密与解密了。

(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。

简要说说对称加密和非对称加密的原理以及区别是什么

对称加密的原理是数据发送方将明文(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。

非对称加密的原理是甲方首先生成一对密钥同时将其中的一把作为公开密钥;得到公开密钥的乙方再使用该密钥对需要加密的信息进行加密后再发送给甲方;甲方再使用另一把对应的私有密钥对加密后的信息进行解密,这样就实现了机密数据传输。

对称加密和非对称加密的区别为:密钥不同、安全性不同、数字签名不同。

一、密钥不同

1、对称加密:对称加密加密和解密使用同一个密钥。

2、非对称加密:非对称加密加密和解密所使用的不是同一个密钥,需要两个密钥来进行加密和解密。

二、安全性不同

1、对称加密:对称加密如果用于通过网络传输加密文件,那么不管使用任何方法将密钥告诉对方,都有可能被窃听。

2、非对称加密:非对称加密因为它包含有两个密钥,且仅有其中的“公钥”是可以被公开的,接收方只需要使用自己已持有的私钥进行解密,这样就可以很好的避免密钥在传输过程中产生的安全问题。

三、数字签名不同

1、对称加密:对称加密不可以用于数字签名和数字鉴别。

2、非对称加密:非对称加密可以用于数字签名和数字鉴别。

混合加密系统的过程

本问题所要求的加密,以此为前提:在发送方向接受方发送信息,或接收方向发送方请求信息时,发送方和接收方会在信道上传递信息而不希望第三者知道该信息的真正意义。发送方和接收方留存的、不放在信道的传播的信息是安全的,不会为第三者所知的;放在信道上传播的信息是不安全的,会被第三者截获的。

“混合”加密系统,是混合了对称加密方法和非对称加密方法的加密通信手段。要解释混合加密系统,必须以理解对称加密和非对称加密为前提。

混合加密系统融合了对称加密和非对称加密的优势,并补足了两者的缺点。对称加密速度快,但安全性难以保证;非对称加密安全性高,但速度慢,无法满足大量信息的加密传送。对于两者的详述,请参考百度百科的解释。为防止喧宾夺主,这里不展开描述。

对称加密非对称加密

在此处首先定义三个概念以方便阐述:

1.对称密钥:即可用于加密明文,又可用于解密密文。

2.非对称私钥:可用于解密密文。

3.非对称公钥:可用于加密明文,但无法用于解密密文。

混合加密系统的工作流程,以乙向单方面甲要求信息为例,至于双向信息交流由同理易得,不做赘述。

1.乙向甲发送请求,希望得到信息。

2.乙创建非对称私钥和非对称公钥,将非对称公钥发送给甲。

3.甲创建明文、对称公钥,以对称公钥加密明文得到密文,再用非对称公钥加密对称公钥得到加密后的对称公钥。甲再将加密后的对称公钥和密文发送给乙。

    4.乙用非对称私钥解密加密后的对称公钥,得到对称公钥。乙再用对称公钥解密密文,得到所要的明文。

在斜体加粗所标明的,在传播过程中被第三者截获的信息有:非对称公钥、加密后的对称公钥、密文。第三者欲破解密文,必须有对称公钥;欲破解加密后的对称公钥,必须有非对称私钥。而私钥被乙方保留,第三者无从获得。故第三者无法得到明文。至此,乙得到了向甲要求的信息,而第三者无从得到信息的真正含义。

这种做法既具有非对称加密的安全性,因为非对称密钥是保密的;又具有对称加密的高效率,因为用非对称加密方法加密的是相对短小的对称密钥而非要传输的大量信息。

从其他角度进行的,更加详尽的表述请参阅其他文章:

混合加密1混合加密2混合加密3混合加密4

混合加密5

对称密钥和非对称密钥如何结合使用

加密分为单密钥的对称加密体系和双密钥的非对称加密体系。两者各有所长,对称密钥具有加密效率高,但存在密钥分发困难、管理不便的弱点;非对称密钥加密速度慢,但便于密钥分发管理。通常把两者结合使用,以达到高效安全的目的。

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。关于混合使用对称加密和非对称加密的介绍到此就结束了,感谢大家耐心阅读。

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