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加密算法安全性分析方案

keros@mark 2022-11-06 资讯中心

今天给各位分享加密算法安全性分析方案的知识,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

KernelSec文件加密算法怎么实现加密?安全性的质量怎么样?

你说得应该是个加密软件?从可以查到的信息来看,它文件加密算法用的是RSA公钥算法和RC4对称加密算法。简单说下,RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准,RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但是想要对其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。而RC4算法,RC4算法的速度可以达到DES加密的10倍左右,且具有很高级别的非线性,根据目前的分析结果,没有任何的分析对于密钥长度达到128位的RC4有效,所以,RC4是目前最安全的加密算法之一。

综上,安全性应该是很有保障的。至于如何实现加密你去看看软件的说明吧,肯定比搜的详细。

aes加密安全吗

至少在现在是安全的

首先我们来看一下aes加密过程

随机生成一份密钥,分为公钥和私钥,公钥发送到公共网络或者被加密文件的计算机,把私钥钥记为A,公钥记为B,公钥存储在系统目录下,隐藏这个公钥,因为系统目录文件比较多,手动寻找密钥不太现实,就算找到了目录,因为隐藏了文件,你也找不到,再或者你真的找到了公钥也没用,因为公钥需要和私钥配合使用才能解密文件,你不可能通过公钥推算出密码,除非加密着把私钥发送给你,你也只剩下一种选择,暴力破解文件密码,目前aes128加密算法的,一台普通的计算机需要暴力破解十万年,还不包括可能出现了意外,以及加密者是否不使用aes128而是采用aes256or512,综上所述,Aes加密算法非常安全,但Aes加密算法可以被量子计算机破解,所以可能之后就要换成bb84了

DES加密算法原理

网络安全通信中要用到两类密码算法,一类是对称密码算法,另一类是非对称密码算法。对称密码算法有时又叫传统密码算法、秘密密钥算法或单密钥算法,非对称密码算法也叫公开密钥密码算法或双密钥算法。对称密码算法的加密密钥能够从解密密钥中推算出来,反过来也成立。在大多数对称算法中,加密解密密钥是相同的。它要求发送者和接收者在安全通信之前,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能对消息进行加密解密。只要通信需要保密,密钥就必须保密。

对称算法又可分为两类。一次只对明文中的单个位(有时对字节)运算的算法称为序列算法或序列密码。另一类算法是对明文的一组位进行运算,这些位组称为分组,相应的算法称为分组算法或分组密码。现代计算机密码算法的典型分组长度为64位――这个长度既考虑到分析破译密码的难度,又考虑到使用的方便性。后来,随着破译能力的发展,分组长度又提高到128位或更长。

常用的采用对称密码术的加密方案有5个组成部分(如图所示)

1)明文:原始信息。

2)加密算法:以密钥为参数,对明文进行多种置换和转换的规则和步骤,变换结果为密文。

3)密钥:加密与解密算法的参数,直接影响对明文进行变换的结果。

4)密文:对明文进行变换的结果。

5)解密算法:加密算法的逆变换,以密文为输入、密钥为参数,变换结果为明文。

对称密码当中有几种常用到的数学运算。这些运算的共同目的就是把被加密的明文数码尽可能深地打乱,从而加大破译的难度。

◆移位和循环移位

移位就是将一段数码按照规定的位数整体性地左移或右移。循环右移就是当右移时,把数码的最后的位移到数码的最前头,循环左移正相反。例如,对十进制数码12345678循环右移1位(十进制位)的结果为81234567,而循环左移1位的结果则为23456781。

◆置换

就是将数码中的某一位的值根据置换表的规定,用另一位代替。它不像移位操作那样整齐有序,看上去杂乱无章。这正是加密所需,被经常应用。

◆扩展

就是将一段数码扩展成比原来位数更长的数码。扩展方法有多种,例如,可以用置换的方法,以扩展置换表来规定扩展后的数码每一位的替代值。

◆压缩

就是将一段数码压缩成比原来位数更短的数码。压缩方法有多种,例如,也可以用置换的方法,以表来规定压缩后的数码每一位的替代值。

◆异或

这是一种二进制布尔代数运算。异或的数学符号为⊕ ,它的运算法则如下:

1⊕1 = 0

0⊕0 = 0

1⊕0 = 1

0⊕1 = 1

也可以简单地理解为,参与异或运算的两数位如相等,则结果为0,不等则为1。

◆迭代

迭代就是多次重复相同的运算,这在密码算法中经常使用,以使得形成的密文更加难以破解。

下面我们将介绍一种流行的对称密码算法DES。

DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写。它是由IBM公司研制的一种对称密码算法,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,三十年来,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,典型的DES以64位为分组对数据加密,加密和解密用的是同一个算法。它的密钥长度是56位(因为每个第8 位都用作奇偶校验),密钥可以是任意的56位的数,而且可以任意时候改变。其中有极少数被认为是易破解的弱密钥,但是很容易避开它们不用。所以保密性依赖于密钥。

DES加密的算法框架如下:

首先要生成一套加密密钥,从用户处取得一个64位长的密码口令,然后通过等分、移位、选取和迭代形成一套16个加密密钥,分别供每一轮运算中使用。

DES对64位(bit)的明文分组M进行操作,M经过一个初始置换IP,置换成m0。将m0明文分成左半部分和右半部分m0 = (L0,R0),各32位长。然后进行16轮完全相同的运算(迭代),这些运算被称为函数f,在每一轮运算过程中数据与相应的密钥结合。

在每一轮中,密钥位移位,然后再从密钥的56位中选出48位。通过一个扩展置换将数据的右半部分扩展成48位,并通过一个异或操作替代成新的48位数据,再将其压缩置换成32位。这四步运算构成了函数f。然后,通过另一个异或运算,函数f的输出与左半部分结合,其结果成为新的右半部分,原来的右半部分成为新的左半部分。将该操作重复16次。

经过16轮迭代后,左,右半部分合在一起经过一个末置换(数据整理),这样就完成了加密过程。

加密流程如图所示。

DES解密过程:

在了解了加密过程中所有的代替、置换、异或和循环迭代之后,读者也许会认为,解密算法应该是加密的逆运算,与加密算法完全不同。恰恰相反,经过密码学家精心设计选择的各种操作,DES获得了一个非常有用的性质:加密和解密使用相同的算法!

DES加密和解密唯一的不同是密钥的次序相反。如果各轮加密密钥分别是K1,K2,K3…K16,那么解密密钥就是K16,K15,K14…K1。这也就是DES被称为对称算法的理由吧。

至于对称密码为什么能对称? DES具体是如何操作的?本文附录中将做进一步介绍,有兴趣的读者不妨去读一读探个究竟

4.DES算法的安全性和发展

DES的安全性首先取决于密钥的长度。密钥越长,破译者利用穷举法搜索密钥的难度就越大。目前,根据当今计算机的处理速度和能力,56位长度的密钥已经能够被破解,而128位的密钥则被认为是安全的,但随着时间的推移,这个数字也迟早会被突破。

另外,对DES算法进行某种变型和改进也是提高DES算法安全性的途径。

例如后来演变出的3-DES算法使用了3个独立密钥进行三重DES加密,这就比DES大大提高了安全性。如果56位DES用穷举搜索来破译需要2∧56次运算,而3-DES 则需要2∧112次。

又如,独立子密钥DES由于每轮都使用不同的子密钥,这意味着其密钥长度在56位的基础上扩大到768位。DES还有DESX、CRYPT、GDES、RDES等变型。这些变型和改进的目的都是为了加大破译难度以及提高密码运算的效率

置换密钥矩阵加密算法实现与安全性分析

#includeiostream.h

class SubKey{ //定义子密钥为一个类

public:

int key[8][6];

}subkey[16]; //定义子密钥对象数组

class DES{

int encipher_decipher; //判断加密还是解密

int key_in[8][8]; //用户原始输入的64位二进制数

int key_out[8][7]; //除去每行的最后一位校验位

int c0_d0[8][7]; //存储经PC-1转换后的56位数据

int c0[4][7],d0[4][7]; //分别存储c0,d0

int text[8][8]; //64位明文

int text_ip[8][8]; //经IP转换过后的明文

int A[4][8],B[4][8]; //A,B分别存储经IP转换过后明文的两部分,便于交换

int temp[8][6]; //存储经扩展置换后的48位二进制值

int temp1[8][6]; //存储和子密钥异或后的结果

int s_result[8][4]; //存储经S变换后的32位值

int text_p[8][4]; //经P置换后的32位结果

int secret_ip[8][8]; //经逆IP转换后的密文

public:

void Key_Putting();

void PC_1();

int function(int,int); //异或

void SubKey_Production();

void IP_Convert();

void f();

void _IP_Convert();

void Out_secret();

};

void DES::Key_Putting() //得到密钥中对算法有用的56位

{

cout"请输入64位的密钥(8行8列且每行都得有奇数个1):\n";

for(int i=0;i8;i++)

for(int j=0;j8;j++){

cinkey_in[i][j];

if(j!=7) key_out[i][j]=key_in[i][j];

}

}

void DES::PC_1() //PC-1置换函数

{

int pc_1[8][7]={ //PC-1

,

,

,

,

,

,

,

};

int i,j;

for(i=0;i8;i++)

for(j=0;j7;j++)

c0_d0[i][j]=key_out[ (pc_1[i][j]-1)/8 ][ (pc_1[i][j]-1)%8 ];

}

int DES::function(int a,int b) //模拟二进制数的异或运算,a和b为整型的0和1,返回值为整型的0或1

{

if(a!=b)return 1;

else return 0;

}

void DES::SubKey_Production() //生成子密钥

{

int move[16][2]={ //循环左移的位数

1 , 1 , 2 , 1 ,

3 , 2 , 4 , 2 ,

5 , 2 , 6 , 2 ,

7 , 2 , 8 , 2 ,

9 , 1, 10 , 2,

11 , 2, 12 , 2,

13 , 2, 14 , 2,

15 , 2, 16 , 1

};

int pc_2[8][6]={ //PC-2

14, 17 ,11 ,24 , 1 , 5,

3 ,28 ,15 , 6 ,21 ,10,

23, 19, 12, 4, 26, 8,

16, 7, 27, 20 ,13 , 2,

41, 52, 31, 37, 47, 55,

30, 40, 51, 45, 33, 48,

44, 49, 39, 56, 34, 53,

46, 42, 50, 36, 29, 32

};

for(int i=0;i16;i++) //生成子密钥

{

int j,k;

int a[2],b[2];

int bb[28],cc[28];

for(j=0;j4;j++)

for(k=0;k7;k++)

c0[j][k]=c0_d0[j][k];

for(j=4;j8;j++)

for(k=0;k7;k++)

d0[j-4][k]=c0_d0[j][k];

for(j=0;j4;j++)

for(k=0;k7;k++){

bb[7*j+k]=c0[j][k];

cc[7*j+k]=d0[j][k];

}

for(j=0;jmove[i][1];j++){

a[j]=bb[j];

b[j]=cc[j];

}

for(j=0;j28-move[i][1];j++){

bb[j]=bb[j+1];

cc[j]=cc[j+1];

}

for(j=0;jmove[i][1];j++){

bb[27-j]=a[j];

cc[27-j]=b[j];

}

for(j=0;j28;j++){

c0[j/7][j%7]=bb[j];

d0[j/7][j%7]=cc[j];

}

for(j=0;j4;j++) //L123--L128是把c0,d0合并成c0_d0

for(k=0;k7;k++)

c0_d0[j][k]=c0[j][k];

for(j=4;j8;j++)

for(k=0;k7;k++)

c0_d0[j][k]=d0[j-4][k];

for(j=0;j8;j++) //对Ci,Di进行PC-2置换

for(k=0;k6;k++)

subkey[i].key[j][k]=c0_d0[ (pc_2[j][k]-1)/7 ][ (pc_2[j][k]-1)%7 ];

}

}

void DES::IP_Convert()

{

int IP[8][8]={ //初始置换IP矩阵

58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,

60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,

62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,

64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,

57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,

59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,

61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,

63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7

};

cout"你好,你要加密还是解密?加密请按1号键(输入1),解密请按2号键,并确定."'\n';

cinencipher_decipher;

char * s;

if(encipher_decipher==1) s="明文";

else s="密文";

cout"请输入64位"s"(二进制):\n";

int i,j;

for(i=0;i8;i++)

for(j=0;j8;j++)

cintext[i][j];

for(i=0;i8;i++) //进行IP变换

for(j=0;j8;j++)

text_ip[i][j]=text[ (IP[i][j]-1)/8 ][ (IP[i][j]-1)%8 ];

}

叙述一下,适用下面几种对象的 加密算法有哪些(考虑速度,安全性)及适用理由(从特性,原理出发)?

首先在密码学的实现中这三个在计算机中都是以字符串的形式出现,根本不需要要考虑这个字符串会太长或短。不过出于速度的考虑当然是对称密钥算法加密会快一些比如DES算法,但是非对称密钥算法的安全性会很强,因为非对称密钥算法会有实现双向认证的效果,如RSA。

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