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对称密钥的原理和工作过程

keros@mark 2022-07-09 资讯中心

本篇文章给大家谈谈对称密钥的原理和工作过程,以及对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站。

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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。

现在密码传输中的对称、非对称加密,即对称和非对称密钥指是怎么运行使用的?其工作原理是什么呢?

非对称加密就是数据只能加密不能解密,通常用来加密密钥用的,对称加密就是加密了可以解密,通常情况下都会结合使用

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。

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。

对称加密算法的基本原理是什么?

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,其原理就是:数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥(mi yao)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。

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对称密钥的原理和工作过程的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,顺便给大家介绍一款加密芯片-KEROS,采用AES256对称算法,开发简单,加密性强,已广泛应用于消费电子,车载监控,工业控制,美容医疗,汽车电子等行业,硬件加密解决方案首选。

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。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。CK02ATCK22ATCK02AP、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。


本文标签:对称密钥的原理和工作过程

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