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加密算法有哪几代系统

keros@mark 2022-10-17 资讯中心

今天给各位分享加密算法有哪几代系统的知识,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

常用的加密算法有哪些

对称加密算法(秘密钥匙加密)和非对称加密算法(公开密钥加密)。

对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密,常用的算法包括:

DES(Data Encryption Standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合。

3DES(Triple DES):是基于DES,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高。

aes(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高;

aes

常见的非对称加密算法如下:

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;

DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准);

ECC(Elliptic Curves Cryptography):椭圆曲线密码编码学。

简述加密技术的基本原理,并指出有哪些常用的加密体制及其代表算法

1、对称加密算法

对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密,常用的算法包括:

DES(Data Encryption Standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合。

3DES(Triple DES):是基于DES,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高。

aes(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高;

算法原理

aes 算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。aes 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。

2、非对称算法

常见的非对称加密算法如下:

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;

DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准);

ECC(Elliptic Curves Cryptography):椭圆曲线密码编码学。

算法原理——椭圆曲线上的难题

椭圆曲线上离散对数问题ECDLP定义如下:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q 的情况下求出小于p的正整数k。可以证明由k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难。

将椭圆曲线中的加法运算与离散对数中的模乘运算相对应,将椭圆曲线中的乘法运算与离散对数中的模幂运算相对应,我们就可以建立基于椭圆曲线的对应的密码体制。

网络信息安全古典加密算法都有哪些

常用密钥算法

密钥算法用来对敏感数据、摘要、签名等信息进行加密,常用的密钥算法包括:

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

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

RC2和RC4:用变长密钥对大量数据进行加密,比DES快;

RSA:由RSA公司发明,是一个支持变长密钥的公共密钥算法,需要加密的文件快的长度也是可变的;

DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的DSS(数字签名标准);

aes(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高,目前aes标准的一个实现是 Rijndael算法;

BLOWFISH:它使用变长的密钥,长度可达448位,运行速度很快;

其它算法:如ElGamal、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。

常见加密算法

des(data

encryption

standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合;

3des(triple

des):是基于des,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高;

rc2和

rc4:用变长密钥对大量数据进行加密,比

des

快;

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;

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;

dsa(digital

signature

algorithm):数字签名算法,是一种标准的

dss(数字签名标准);

aes(advanced

encryption

standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高,目前

aes

标准的一个实现是

rijndael

算法;

blowfish,它使用变长的密钥,长度可达448位,运行速度很快;

其它算法,如elgamal、deffie-hellman、新型椭圆曲线算法ecc等。

比如说,md5,你在一些比较正式而严格的网站下的东西一般都会有md5值给出,如安全焦点的软件工具,每个都有md5。

网络现代加密技术分几种

1 数据加密原理

1.1数据加密

在计算机上实现的数据加密,其加密或解密变换是由密钥控制实现的。密钥(Keyword)是用户按照一种密码体制随机选取,它通常是一随机字符串,是控制明文和密文变换的唯一参数。

例:明文为字符串:

AS KINGFISHERS CATCH FIRE

(为简便起见,假定所处理的数据字符仅为大写字母和空格符)。

假定密钥为字符串: ELIOT

加密算法为:

(1)将明文划分成多个密钥字符串长度大小的块(空格符以″+″表示)

AS+KI NGFIS HERS+ CATCH +FIRE

(2)用00~26范围的整数取代明文的每个字符,空格符=00,A=01,...,Z=26:

0119001109 1407060919 0805181900 0301200308 0006091805

(3) 与步骤2一样对密钥的每个字符进行取代:

0512091520

(4) 对明文的每个块,将其每个字符用对应的整数编码与密钥中相应位置的字符的整数编码的和模27后的值取代:

(5) 将步骤4的结果中的整数编码再用其等价字符替换:

FDIZB SSOXL MQ+GT HMBRA ERRFY

理想的情况是采用的加密模式使得攻击者为了破解所付出的代价应远远超过其所获得的利益。实际上,该目的适用于所有的安全性措施。这种加密模式的可接受的最终目标是:即使是该模式的发明者也无法通过相匹配的明文和密文获得密钥,从而也无法破解密文。

1.2数字签名

密码技术除了提供信息的加密解密外,还提供对信息来源的鉴别、保证信息的完整和不可否认等功能,而这三种功能都是通过数字签名实现。

数字签名是涉及签名信息和签名人私匙的计算结果。首先,签名人的软件对发送信息进行散列函数运算后,生成信息摘要(message digest)--这段信息所特有的长度固定的信息表示,然后,软件使用签名人的私匙对摘要进行解密,将结果连同信息和签名人的数字证书一同传送给预定的接收者。而接收者的软件会对收到的信息生成信息摘要(使用同样的散列函数),并使用签名人的公匙对签名人生成的摘要进行解密。接收者的软件也可以加以配置,验证签名人证书的真伪,确保证书是由可信赖的CA颁发,而且没有被CA吊销。如两个摘要一样,就表明接收者成功核实了数字签名。

2 加密体制及比较

根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类:一类是对称加密(秘密钥匙加密)系统,另一类是公开密钥加密(非对称加密)系统。

2.1对称密码加密系统

对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙,而且通信双方都必须获得这把钥匙,保持钥匙的秘密。

对称密码系统的安全性依赖于以下两个因素。第一,加密算法必须是足够强的,仅仅基于密文本身去解密信息在实践上是不可能的;第二,加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性,而不是算法的秘密性。因为算法不需要保密,所以制造商可以开发出低成本的芯片以实现数据加密。这些芯片有着广泛的应用,适合于大规模生产。

对称加密系统最大的问题是密钥的分发和管理非常复杂、代价高昂。比如对于具有n个用户的网络,需要n(n-1)/2个密钥,在用户群不是很大的情况下,对称加密系统是有效的。但是对于大型网络,当用户群很大,分布很广时,密钥的分配和保存就成了大问题。对称加密算法另一个缺点是不能实现数字签名。

对称加密系统最著名的是美国数据加密标准DES、AES(高级加密标准)和欧洲数据加密标准IDEA。1977年美国国家标准局正式公布实施了美国的数据加密标准DES,公开它的加密算法,并批准用于非机密单位和商业上的保密通信。DES成为全世界使用最广泛的加密标准。

但是,经过20多年的使用,已经发现DES很多不足之处,对DES的破解方法也日趋有效。AES将会替代DES成为新一代加密标准。DES具有这样的特性,其解密算法与加密算法相同,除了密钥Key的施加顺序相反以外。

2.2 公钥密码加密系统 

公开密钥加密系统采用的加密钥匙(公钥)和解密钥匙(私钥)是不同的。由于加密钥匙是公开的,密钥的分配和管理就很简单,比如对于具有n个用户的网络,仅需要2n个密钥。公开密钥加密系统还能够很容易地实现数字签名。因此,最适合于电子商务应用需要。在实际应用中,公开密钥加密系统并没有完全取代对称密钥加密系统,这是因为公开密钥加密系统是基于尖端的数学难题,计算非常复杂,它的安全性更高,但它实现速度却远赶不上对称密钥加密系统。在实际应用中可利用二者的各自优点,采用对称加密系统加密文件,采用公开密钥加密系统加密″加密文件″的密钥(会话密钥),这就是混合加密系统,它较好地解决了运算速度问题和密钥分配管理问题。

根据所基于的数学难题来分类,有以下三类系统目前被认为是安全和有效的:大整数因子分解系统(代表性的有RSA)、椭圆曲线离散对数系统(ECC)和离散对数系统(代表性的有DSA)。

当前最著名、应用最广泛的公钥系统RSA是由Rivet、Shamir、Adelman提出的(简称为RSA系统),它加密算法使用了两个非常大的素数来产生公钥和私钥。现实中加密算法都基于RSA加密算法。pgp算法(以及大多数基于RSA算法的加密方法)使用公钥来加密一个对称加密算法的密钥,然后再利用一个快速的对称加密算法来加密数据。这个对称算法的密钥是随机产生的,是保密的,因此,得到这个密钥的唯一方法就是使用私钥来解密。

RSA方法的优点主要在于原理简单,易于使用。随着分解大整数方法的进步及完善、计算机速度的提高以及计算机网络的发展(可以使用成千上万台机器同时进行大整数分解),作为RSA加解密安全保障的大整数要求越来越大。为了保证RSA使用的安全性,其密钥的位数一直在增加,比如,目前一般认为RSA需要1024位以上的字长才有安全保障。但是,密钥长度的增加导致了其加解密的速度大为降低,硬件实现也变得越来越难以忍受,这对使用RSA的应用带来了很重的负担,对进行大量安全交易的电子商务更是如此,从而使得其应用范围越来越受到制约。

DSA(Data Signature Algorithm)是基于离散对数问题的数字签名标准,它仅提供数字签名,不提供数据加密功能。它也是一个″非确定性的″数字签名算法,对于一个报文M,它的签名依赖于随机数r ?熏 这样,相同的报文就可能会具有不同的签名。另外,在使用相同的模数时,DSA比RSA更慢(两者产生签名的速度相同,但验证签名时DSA比RSA慢10到40倍)。

2.3 椭圆曲线加密算法ECC技术优势

安全性更高、算法实现性能更好的公钥系统椭圆曲线加密算法ECC(Elliptic Curve Cryptography)基于离散对数的计算困难性。

常用的加密算法有哪些?

对称密钥加密

对称密钥加密 Symmetric Key Algorithm 又称为对称加密、私钥加密、共享密钥加密:这类算法在加密和解密时使用相同的密钥,或是使用两个可以简单的相互推算的密钥,对称加密的速度一般都很快。

分组密码

分组密码 Block Cipher 又称为“分块加密”或“块加密”,将明文分成多个等长的模块,使用确定的算法和对称密钥对每组分别加密解密。这也就意味着分组密码的一个优点在于可以实现同步加密,因为各分组间可以相对独立。

与此相对应的是流密码:利用密钥由密钥流发生器产生密钥流,对明文串进行加密。与分组密码的不同之处在于加密输出的结果不仅与单独明文相关,而是与一组明文相关。

DES、3DES

数据加密标准 DES Data Encryption Standard 是由IBM在美国国家安全局NSA授权下研制的一种使用56位密钥的分组密码算法,并于1977年被美国国家标准局NBS公布成为美国商用加密标准。但是因为DES固定的密钥长度,渐渐不再符合在开放式网络中的安全要求,已经于1998年被移出商用加密标准,被更安全的aes标准替代。

DES使用的Feistel Network网络属于对称的密码结构,对信息的加密和解密的过程极为相似或趋同,使得相应的编码量和线路传输的要求也减半。

DES是块加密算法,将消息分成64位,即16个十六进制数为一组进行加密,加密后返回相同大小的密码块,这样,从数学上来说,64位0或1组合,就有2^64种可能排列。DES密钥的长度同样为64位,但在加密算法中,每逢第8位,相应位会被用于奇偶校验而被算法丢弃,所以DES的密钥强度实为56位。

3DES Triple DES,使用不同Key重复三次DES加密,加密强度更高,当然速度也就相应的降低。

aes

高级加密标准 aes Advanced Encryption Standard 为新一代数据加密标准,速度快,安全级别高。由美国国家标准技术研究所NIST选取Rijndael于2000年成为新一代的数据加密标准。

aes的区块长度固定为128位,密钥长度可以是128位、192位或256位。aes算法基于Substitution Permutation Network代换置列网络,将明文块和密钥块作为输入,并通过交错的若干轮代换"Substitution"和置换"Permutation"操作产生密文块。

aes加密过程是在一个4*4的字节矩阵(或称为体State)上运作,初始值为一个明文区块,其中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte,加密时,基本上各轮加密循环均包含这四个步骤:

合并(AddRoundKey):矩阵中的每个字节与该回合密钥做XOR异或运算,其中回合密钥由主密钥通过Rijndael密钥生成方案生成,这个密钥大小跟原矩阵一致。

替换(SubBytes):矩阵中的每个字节通过一个8位查找表对应的特定字节所替换。这里的8位查找表为S-box(Substitution-box, 置换盒),用来模糊密钥与密文之间的关系,实现输入输出的非线性特征。

行混淆(ShiftRows):矩阵中的每一行的各个字节循环向左方位移,位移量随行数递增。列混淆(MixColumns):每一列的四个字节通过线性变换互相结合,即与一个固定的多项式做乘法。

安全性

已知的针对aes唯一的成功攻击是旁道攻击,2005年时使用缓存时序攻击法,破解了一个装载OpenSSL aes加密系统的客户服务器。

针对区块加密系统最常见的方式,是通过对加密循环次数较少的版本尝试攻击,然后改进算法后继续攻击高级版本,目前这个破解方法还不太实用。

另外由于aes的数据结构具有井然有序的代数结构,有一个担心就是相关的代数攻击,目前基于此的有效攻击方法也暂时没有出现。

非对称密钥加密

非对称密钥加密 Asymmetric Key Cryptography 也可称为 Public Key Cryptography 公开密钥加密:需要两个密钥,分为公钥和私钥,一个用作加密而另外一个只能用于解密,而加密的密钥并不能用来解密。

根据此特性,除了加解密的应用外,还可以确保数字签名的功能:某用户用私钥加密明文,任何人都可以用该用户的公钥解密密文,以此判定身份。

对称密钥需要一个安全的渠道可以交换共用的密钥,而非对称密钥可以将加密公钥公开发布;不过公钥加密在计算上相当复杂,性能远比不上对称加密,所以一般会利用公钥加密来交换对称密钥,然后依靠对称密钥来传输具体的信息。

RSA

RSA是由三个人的名字组成 Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adleman于1977年在MIT提出,并于1987年公布,是目前最常用的公钥加密算法。

RSA算法的核心是极大整数的因式分解,理论基础在于由两个大质数算出乘积很容易,但是要从一个极大整数因式分解得出两个质数却很难。

ECC

ECC即 Elliptic Curve Cryptography 椭圆曲线密码学,是基于椭圆曲线数学建立公开密钥加密的算法。ECC的主要优势是在提供相当的安全等级情况下,密钥长度更小。

ECC的原理是根据有限域上的椭圆曲线上的点群中的离散对数问题ECDLP,而ECDLP是比因式分解问题更难的问题,是指数级的难度。而ECDLP定义为:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q 的情况下求出小于p的正整数k。可以证明由k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难。

数字签名

数字签名 Digital Signature 又称公钥数字签名是一种用来确保数字消息或文档真实性的数学方案。一个有效的数字签名需要给接收者充足的理由来信任消息的可靠来源,而发送者也无法否认这个签名,并且这个消息在传输过程中确保没有发生变动。

数字签名的原理在于利用公钥加密技术,签名者将消息用私钥加密,然后公布公钥,验证者就使用这个公钥将加密信息解密并对比消息。一般而言,会使用消息的散列值来作为签名对象。

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