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安全的加密算法有哪些特点和优点

keros@mark 2022-11-08 资讯中心

本文目录一览

RSA和DES算法的优缺点、比较

DES算法:

优点:密钥较短,加密处理简单,加解密速度快,适用于加密大量数据的场合。

缺点:密钥单一,不能由其中一个密钥推导出另一个密钥。

RSA算法:

优点:应用广泛,加密密钥和解密密钥不一样,一般加密密钥称为私钥。解密密钥称为公钥,私钥加密后只能用公钥解密,,当然也可以用公钥加密,用私钥解密。

缺点:密钥尺寸大,加解密速度慢,一般用来加密少量数据,比如DES的密钥。

扩展资料:

安全性

RSA的安全性依赖于大数分解,但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明,因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法,那它肯定可以修改成为大数分解算法。RSA 的一些变种算法已被证明等价于大数分解。

不管怎样,分解n是最显然的攻击方法。人们已能分解多个十进制位的大素数。因此,模数n必须选大一些,因具体适用情况而定。

参考资料:百度百科——RSA

参考资料:百度百科——DES

常见加密算法原理及概念

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。

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;接收方收到加密后的报文后,结合密钥和解密算法解密组合后得出原始数据。由于加解密算法是公开的,因此在这过程中,密钥的安全传递就成为了至关重要的事了。而密钥通常来说是通过双方协商,以物理的方式传递给对方,或者利用第三方平台传递给对方,一旦这过程出现了密钥泄露,不怀好意的人就能结合相应的算法拦截解密出其加密传输的内容。

对称加密算法拥有着算法公开、计算量小、加密速度和效率高得特定,但是也有着密钥单一、密钥管理困难等缺点。

常见的对称加密算法有:

DES:分组式加密算法,以64位为分组对数据加密,加解密使用同一个算法。

3DES:三重数据加密算法,对每个数据块应用三次DES加密算法。

aes:高级加密标准算法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准,用于替代原先的DES,目前已被广泛应用。

Blowfish:Blowfish算法是一个64位分组及可变密钥长度的对称密钥分组密码算法,可用来加密64比特长度的字符串。

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才能解密,反之亦然。

下图为简单非对称加密算法的常见流程:

发送方Bob从接收方Alice获取其对应的公钥,并结合相应的非对称算法将明文加密后发送给Alice;Alice接收到加密的密文后,结合自己的私钥和非对称算法解密得到明文。这种简单的非对称加密算法的应用其安全性比对称加密算法来说要高,但是其不足之处在于无法确认公钥的来源合法性以及数据的完整性。

非对称加密算法具有安全性高、算法强度负复杂的优点,其缺点为加解密耗时长、速度慢,只适合对少量数据进行加密,其常见算法包括:

RSA :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,但那时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,可用于加密,也能用于签名。

DSA :数字签名算法,仅能用于签名,不能用于加解密。

DSS :数字签名标准,技能用于签名,也可以用于加解密。

ELGamal :利用离散对数的原理对数据进行加解密或数据签名,其速度是最慢的。

单向加密算法常用于提取数据指纹,验证数据的完整性。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。接收方在收到加密的报文后进行解密,将解密获取到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。随后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。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。常见的算法包括:MD5、sha1、sha224等等,其常见用途包括:数字摘要、数字签名等等。

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:

1、公钥加密,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;

2、Diffie-Hellman,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算法的巧妙在于需要安全通信的双方可以用这个方法确定对称密钥。然后可以用这个密钥进行加密和解密。但是注意,这个密钥交换协议/算法只能用于密钥的交换,而不能进行消息的加密和解密。双方确定要用的密钥后,要使用其他对称密钥操作加密算法实际加密和解密消息。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:

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。

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,其组成包括:签证机构CA、注册机构RA、证书吊销列表CRL和证书存取库CB。

PKI采用证书管理公钥,通过第三方可信任CA中心,把用户的公钥和其他用户信息组生成证书,用于验证用户的身份。

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。

CA证书认证的流程如下图,Bob为了向Alice证明自己是Bob和某个公钥是自己的,她便向一个Bob和Alice都信任的CA机构申请证书,Bob先自己生成了一对密钥对(私钥和公钥),把自己的私钥保存在自己电脑上,然后把公钥给CA申请证书,CA接受申请于是给Bob颁发了一个数字证书,证书中包含了Bob的那个公钥以及其它身份信息,当然,CA会计算这些信息的消息摘要并用自己的私钥加密消息摘要(数字签名)一并附在Bob的证书上,以此来证明这个证书就是CA自己颁发的。Alice得到Bob的证书后用CA的证书(自签署的)中的公钥来解密消息摘要,随后将摘要和Bob的公钥发送到CA服务器上进行核对。CA在接收到Alice的核对请求后,会根据Alice提供的信息核对Bob的证书是否合法,如果确认合法则回复Alice证书合法。Alice收到CA的确认回复后,再去使用从证书中获取的Bob的公钥加密邮件然后发送给Bob,Bob接收后再以自己的私钥进行解密。

对称加密算法与非对称加密算法的特点及用途

在对称密钥体制中,它的加密密钥与解密密钥的密码体制是相同的,且收发双方必须共享密钥,对称密码的密钥是保密的,没有密钥,解密就不可行,知道算法和若干密文不足以确定密钥。公钥密码体制中,它使用不同的加密密钥和解密密钥,且加密密钥是向公众公开的,而解密密钥是需要保密的,发送方拥有加密或者解密密钥,而接收方拥有另一个密钥。两个密钥之一也是保密的,无解密密钥,解密不可行,知道算法和其中一个密钥以及若干密文不能确定另一个密钥。

优点:对称密码技术的优点在于效率高,算法简单,系统开销小,适合加密大量数据。对称密钥算法具有加密处理简单,加解密速度快,密钥较短,发展历史悠久等优点。

缺点:对称密码技术进行安全通信前需要以安全方式进行密钥交换,且它的规模复杂。公钥密钥算法具有加解密速度慢的特点,密钥尺寸大,发展历史较短等特点。

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

数据加密技术有哪些优缺点

企业对数据安全的重视程度越来越高,目前对于一些较为敏感的数据进行邮件传输时,要求进行必要的加密。如果是个别文件的加密,手工操作量还不大。当一次需要进行加密的文件较多时,手工逐个操作起来就十分不便。

数据加密技术有哪些优缺点

1.文档操作,实施多重保护,为不同的人分配不同的文档权限,每个人只能打开相应权限的文档。比如核心资料只能有权限才能查看,同时防止用户通过剪贴板、截屏,打印等方式窃取加密文档。

2.文档解密,支持多重审批,三种审批方式满足了多级别办公审批流程需要,同时也兼顾到工作便利性。

3.员工出差,也能加密管控,对于需要出差外出的同时,授予有限的离线授权。允许外出继续使用加密文档,文档扔保持加密状态,只能在被授权的计算机上使用。

文档加密系统批量加密数据,多份文档同步加密,保证核心数据的安全,同时也提高工作的效率。

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。安全的加密算法有哪些特点和优点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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