对称加密体制的优缺点
对称密码体制和非对称密码体制
对称密码体制和⾮对称密码体制⼀、对称加密 (Symmetric Key Encryption)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)。
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。
⾃1977年美国颁布DES(Data Encryption Standard)密码算法作为美国数据加密标准以来,对称密码体制迅速发展,得到了世界各国的关注和普遍应⽤。
对称密码体制从⼯作⽅式上可以分为分组加密和序列密码两⼤类。
对称加密算法的优点:算法公开、计算量⼩、加密速度快、加密效率⾼。
对称加密算法的缺点: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呈⼏何级数增长,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。
⽽与公开密钥加密算法⽐起来,对称加密算法能够提供加密和认证却缺乏了签名功能,使得使⽤范围有所缩⼩。
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。
分组密码:也叫块加密(block cyphers),⼀次加密明⽂中的⼀个块。
是将明⽂按⼀定的位长分组,明⽂组经过加密运算得到密⽂组,密⽂组经过解密运算(加密运算的逆运算),还原成明⽂组,有 ECB、CBC、CFB、OFB 四种⼯作模式。
序列密码:也叫流加密(stream cyphers),⼀次加密明⽂中的⼀个位。
公钥加密体制
公钥加密体制私钥加密体制(对称加密体制、单钥加密体制)公钥加密体制(非对称加密体制、双钥加密体制)私钥加密体制的优缺点:1.运算速度快,密钥产生容易。
2.当用户很多、分布很广时,密钥的分配的存储就成了大问题;3.不能实现数字签名。
一、Diffie -Hellman 加密体制二、 RSA 加密体制RSA 体制是由R.L.Rivest, A.Shamir 和L.Adlemansh 在1978年提出的。
它既可用于加密、也可用于数字签名,标准化组织ISO ,ITU 及SWIFT 等均已接受RSA 体制作为标准。
RSA 密码体制的提出是密码学史上的一个里程碑,RSA 的基础是数论中的欧拉定理,安全性依赖于大数的因数分解的困难性(即哥德巴赫猜想这一难题)。
由于其算法简单,在实际应用中容易实现,因此在理论上是最为成功的密码体制,它是目前应用最为广泛的公钥密码体制之一。
基于此,第4章中我们采用该密码体制来加密传送会话密钥。
下面给出几个定理及推论,它们是RSA 体制的数学理论背景。
定理2.1(欧拉定理)若整数a 和n 互素,则n a n mod 1)(≡ϕ其中)(n ϕ是比n 小但与n 互素的整数的个数。
特别地,当n 为素数时,由欧拉定理可得下面的推论:推论2.1(费马小定理)若p 为素数,1),(=p a ,则:p a p mod 11≡-根据欧拉定理,可以证明下面的定理,它直接给出关于RSA 密码体制中的解密变换是加密变换的逆的证明。
定理2.2 设p 和q 是两个不同的素数,pq n =,对任意的整数x (n x <≤0),及任意的非负整数k ,有:)(mod 1)(n x x n k ≡+ϕ定理2.3(中国剩余定理)设k m m m ,,,21 是两两互素的正整数,k m m m M 21=, ii m M M =),,2,1(k i =,则同余式组 k i m b x i i ,,2,1),(mod =≡有唯一解)(mod 222111M y M b y M b y M b x k k k +++≡其中.,2,1),(mod 1k i m y M i i i =≡由于篇幅关系,以上定理及推论的证明略。
对称密钥密码体制
对称密钥密码体制对称密钥密码体制是指加密和解密过程中使用相同的密钥。
这种体制也叫做单密钥密码体制,因为加密和解密使用的密钥相同,能在保持安全的前提下对数据进行快速处理。
对称密钥密码体制通常分为分组密码和流密码两种。
分组密码是将明文分成固定长度的块,再和密钥一起通过一系列算法进行加密。
这种方法处理速度非常快,因为加密和解密算法是对数据块进行分组处理的,同时相同密钥的使用也降低了密钥管理的复杂性。
然而,分组密码存在的一个问题是,对数据块的分组可能会导致重复的数据,这些数据可以被攻击者用来破解密钥。
流密码是将明文和密钥通过一个伪随机数生成器计算出一个流式密钥,然后将流式密钥和明文一起进行异或运算来加密数据。
这种方法加密和解密速度也非常快,而且每个数据块都有独立的流式密钥,增强了数据的安全性。
然而,流密码也存在一些问题,例如在密钥被泄露时,加密数据就变得不安全了。
对称密钥密码体制的优点包括:1. 处理速度快:加密和解密使用的密钥相同,从而能快速处理数据。
2. 加密方式简单:对称密钥密码体制通常采用分组密码或流密码,在数据加密和解密过程中使用块或流式加密,处理速度快,同时也方便计算机的硬件或软件实现。
3. 密钥管理相对简单:使用相同的密钥进行加密和解密,可以使加密和解密的过程更加简单,从而降低了密钥管理的复杂度。
4. 对称密钥密码体制广泛应用于大多数数据通信应用中,如数据存储、数据传输等。
对称密钥密码体制的缺点包括:1. 密钥管理不安全:对称密钥密码体制存在一个主要问题,即密钥的安全性。
如果密钥被泄露或者失窃,那么加密数据就暴露了,导致数据不安全。
2. 非法用户可以访问数据:一旦非法用户获取了密钥,他们便可以访问数据而不会受到限制,这可能会导致重大的安全问题。
3. 可能存在重放攻击:由于每个数据块都使用相同的密钥进行加密,数据可能被攻击者截获并用于重放攻击,从而使数据的安全性大大降低。
4. 算法的安全性不能得到保证:对称密钥密码体制的安全性取决于加密算法本身的安全性。
描述对称密码体制与公钥密码体制的认识
对称密码体制与公钥密码体制是现代密码学中两种基本的密码体制,它们在保护信息安全,防止信息被未经授权者获取和篡改方面发挥着重要的作用。
下面将从定义、特点、优缺点、应用领域等方面来详细描述对称密码体制与公钥密码体制。
一、对称密码体制1. 定义:对称密码体制是指加密和解密使用同一个密钥的密码系统,也就是通信双方需要共享同一个密钥来进行加解密操作。
2. 特点:对称密码体制具有以下特点:1) 加密速度快:因为加密和解密使用同一个密钥,所以运算速度快。
2) 安全性依赖于密钥的安全性:只要密钥泄露,整个系统的安全就会受到威胁。
3) 密钥管理困难:通信双方需要事先共享密钥,密钥的分发和管理是一个很复杂的问题。
3. 优缺点:对称密码体制的优缺点如下:1) 优点:加密速度快,适合对大数据进行加密;算法简单,易于实现和设计。
2) 缺点:密钥管理困难,安全性依赖于密钥的安全性。
4. 应用领域:对称密码体制主要应用于一些对加密速度要求较高,密钥管理相对容易的场景中,比如网络通信、数据库加密等领域。
二、公钥密码体制1. 定义:公钥密码体制是指加密和解密使用不同密钥的密码系统,也就是通信双方分别有公钥和私钥,公钥用于加密,私钥用于解密。
2. 特点:公钥密码体制具有以下特点:1) 加密和解密使用不同的密钥,安全性更高。
2) 密钥管理相对容易:每个用户都拥有自己的一对密钥,不需要事先共享密钥。
3) 加密速度较慢:因为加密和解密使用不同的密钥,计算复杂度较高。
3. 优缺点:公钥密码体制的优缺点如下:1) 优点:安全性更高,密钥管理相对容易。
2) 缺点:加密速度较慢,算法复杂,设计和实现难度大。
4. 应用领域:公钥密码体制主要应用于对安全性要求较高,加密速度要求相对较低的场景中,比如数字签名、安全传输等领域。
三、对称密码体制与公钥密码体制的比较根据对称密码体制与公钥密码体制的特点、优缺点和应用领域,下面对它们进行比较:1. 安全性:公钥密码体制的安全性更高,因为加密和解密使用不同的密钥,不容易受到攻击;而对称密码体制的安全性依赖于密钥的安全性,一旦密钥泄露,整个系统的安全将受到威胁。
对称加密的优缺点及其工作模式
对称加密的优缺点及其工作模式
对称算法使用一个密钥。
给定一个明文和一个密钥,加密产生密文,其长度和明文大致相同。
解密时,使用读密钥与加密密钥相同。
对称加密举例
常见的对称加密算法有DES、3DES、AES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6。
对称加密优缺点
优点:与公钥加密相比运算速度快。
缺点:不能作为身份验证,密钥发放困难
对称算法主要有四种加密模式:电子密码本模式、加密块链模式、加密反馈模式、输出反馈模式。
对称加密的四种工作模式
1、电子密码本模式Electronic Code Book(ECB)
这种模式是最早采用和最简单的模式,它将加密的数据分成若干组,每组的大小跟加密密钥长度相同,然后每组都用相同的密钥进行加密。
其缺点是:电子编码薄模式用一个密钥加密消息的所有块,如果原消息中重复明文块,则加密消息中的相应密文块也会重复,因此,电子编码薄模式适于加密小消息。
要点
数据分组,每组长度与密钥长度相同
每组分别加密
适用加密小消息
优点
简单;
有利于并行计算;。
三种加密算法的特点和优缺点
三种加密算法的特点和优缺点
对称加密算法:加密和解密使用同一个密钥。
优点:保证了数据的保密性,加密速度快。
缺点:无法有效管理密钥,无法解决密钥交换问题。
常用的对称加密算法有:DES、3DES、AES(包括128、192、256、512位密钥的加密)、Blowfish等。
加密工具:openssl、gpg
公钥加密算法(非对称加密算法):生成一个密钥对(私钥和公钥),加密时用对应的私钥或公钥加密,解密时用对应的公钥或私钥解密。
优点:解决了密钥交换问题,可以实现身份认证(数字签名)和数据加密的功能,以及实现密码交换的功能。
缺点:数据加密速度慢,一般不用于数据加密。
常用的公钥加密算法有:RSA(该算法既可以实现加密又可以实现数字签名)、DSA(该算法不能用于加密和解密,一般用于数字签名和认证)等。
加密工具:openssl、gpg
单向加密算法:提取数据的特征码,雪崩效应、定长输出、不可逆。
优点:定长输出,不可逆,实现检验数据的完整性,主要用于保证数据的完整性。
缺点:无法保证数据的保密性。
常用算法:MD4、MD5、SHA1(SHA192,SHA256,SHA384)、CRC-32(不是一种加密算法,只是一种效验码)等。
加密工具:md5sum、sha1sum、openssl dgst
如:计算某个文件的hash值,可通过命令:md5sum或shalsum 文件名即可,或openssl dgst –md5或-sha1 文件名即可。
对称密钥密码体制
对称密钥密码体制
对称密钥密码体制是指加密和解密使用相同密钥的密码体制。
这种体制下,发送方和接收方都使用同一个密钥来加密和解密信息。
一些常见的对称密钥密码算法包括DES(数据加密标准)、AES(高级加密标准)等。
在对称密钥密码体制中,密钥的安全性至关重要,因为任何获取了密钥的人都可以解密被加密的信息。
因此,保护密钥的安全就成了一项重要的任务。
在实际应用中,密钥需要通过安全的方式在发送方和接收方之间传输,以防止密钥在传输过程中被窃取。
对称密钥密码体制的优点是加密和解密的速度快,效率高,尤其在需要处理大量数据时,对称加密算法通常是首选。
因为在这种密码体制中,加密和解密使用的是同一套算法,所以处理速度比较快。
然而,对称密钥密码体制也存在一些缺点。
最主要的问题就是密钥管理问题。
在大型网络环境中,每对通信双方都需要一个唯一的密钥进行通信,随着用户数量的增加,需要管理的密钥数量也会大大增加,使得密钥管理变得非常复杂。
另一个问题就是密钥传输问题,如果密钥在传输过程中被窃取,那么信息的安全性就无法得到保证。
因此,在实际应用中,对称密钥密码体制通常与公钥密码体制相结合,
形成混合密码体制。
对称密钥密码体制用于加密实际的消息内容,而公钥密码体制则用于安全地传输对称密钥。
这种混合使用的方式,既利用了对称密钥密码体制的高效性,又解决了密钥传输的问题。
总的来说,对称密钥密码体制是一种重要的密码体制,它在保障信息安全、保护用户隐私等方面发挥着重要作用。
虽然它有一些缺点,但通过合理的设计和使用,我们可以充分利用其优点,使得信息在传输过程中得到有效的保护。
信息安全公钥加密与对称加密的优缺点比较
信息安全公钥加密与对称加密的优缺点比较在当今数字化时代,保护敏感信息的安全性至关重要。
为了确保数据的机密性和完整性,产生了许多加密技术。
其中,信息安全的两种主要加密方法是公钥加密和对称加密。
本文将对这两种加密方法的优缺点进行比较。
一、公钥加密算法公钥加密算法是一种使用非对称密钥的加密方法。
在公钥加密中,加密和解密使用不同的密钥,称为公钥和私钥。
公钥可以公开而私钥保密。
以下是公钥加密的一些优点:1. 安全性:公钥加密算法利用非对称密钥,使得即使公钥暴露也不会危及系统的安全性。
这是因为只有拥有相应私钥的人才能解密。
2. 密钥分发:公钥是公开的,可以通过安全信道直接传输给接收者,无需事先共享密钥。
这种特性使得公钥加密更适合在网络环境中使用。
3. 证书机构:公钥加密还引入了证书机构,可以验证公钥的真实性和合法性。
这提供了一种可信的方式,确保公钥是属于预期通信参与者的。
然而,公钥加密也存在一些缺点:1. 效率:相比对称加密算法,公钥加密算法更为复杂,消耗更多的计算资源和时间。
因此,在加密大量数据时,可能会导致性能下降。
2. 密钥长度:公钥加密算法需要较长的密钥长度,以确保安全性。
较长的密钥长度会增加数据传输和存储的负担。
二、对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的加密方法。
以下是对称加密的一些优点:1. 效率:对称加密算法由于使用相同的密钥进行加密和解密,因此速度更快,资源消耗较少。
这使得它在大规模数据加密时具有优势。
2. 密钥长度:相对于公钥加密算法,对称加密算法所需的密钥长度较短,减少了密钥传输和存储的成本。
然而,对称加密也存在一些缺点:1. 密钥分发:对称加密算法需要发送方和接收方事先共享密钥,这对于大规模通信网络来说是一项挑战。
任何人在获取密钥后都可以使用它来解密数据。
2. 安全性:对称加密算法的安全性依赖于密钥的保密性。
如果密钥被泄露,可能会导致数据的不安全。
综上所述,公钥加密和对称加密在不同的场景下有各自的优势和劣势。
对称加密算法的四种模式以及优缺点
对称加密算法的四种模式以及优缺点
对称算法使用一个密钥,给定一个明文和一个密钥,加密产生密文,其长度和明文大致相同,解密时,使用读密钥与加密密钥相同。
常见的对称加密算法有DES、3DES、AES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6。
对称加密优缺点
优点:计算量小、加密效率高,与公钥加密相比运算速度快。
缺点:不能作为身份验证,密钥发放困难,安全性得不到保证。
对称加密的四种工作模式
1、电子密码本模式Electronic Code Book(ECB)
这种模式是最早采用和最简单的模式,它将加密的数据分成若干组,每组的大小跟加密密钥长度相同,然后每组都用相同的密钥进行加密。
要点:数据分组,每组长度与密钥长度相同,每组分别加密,适用加密小消息
优点:算法简单,有利于并行计算,且误差不会被传送;
缺点:电子编码薄模式用一个密钥加密消息的所有块,如果原消息中重复明文块,则加密消息中的相应密文块也会重复,容易对明文进行主动的攻击。
所以,电子编码薄模式适于加密小消息。
2、加密块链模式Cipher Block Chaining(CBC)
CBC 模式的加密首先也是将明文分成固定长度的块,然后将前面一个加密块输出的密文与下一个要加密的明文块进行异或操作,将计算的结果再用密钥进行加密得到密文。
第一明文块加密的时候,因为前面没有加密的密文,所以需要一个初始化向量。
跟ECB 方式不一样,通过连接关系,使得密文跟明文不再是一一对应的关系,破解起来更困难,而且克服了只要简单调换密文块可能达到目的的攻击。
对称密码体制
对称密码体制对称密码体制是一种有效的信息加密算法,它尝试在满足基本安全约束的同时提供最大的加密强度和性能。
它是最常用的信息加密类型之一,甚至在金融机构、政府机构、企业以及个人之间都被广泛使用。
对称密码体制通过使用单个密钥(称为“秘密密钥”)来确保信息的安全传输和接收,而无需在发送方和接收方之间共享保密信息。
这一密钥的特点在于,既可以用来加密信息,也可以用于解密信息。
由于秘密密钥是由发送方和接收方共同拥有,因此不需要额外的通信,也无需额外的身份验证。
在使用对称密码体制时,发送方必须在发送数据之前将其加密,而接收方则必须使用相同的密钥对数据进行解密,以此来识别发送方。
然而,有一种特殊情况除外,即发送方可以使用密钥来加密消息,而接收方可以使用相同的密钥来解密消息,而无需在发送方和接收方之间共享信息。
在实际使用中,对称密码体制有三种形式:数据加密标准(DES)、高级加密标准(AES)和哈希密码(HMAC)。
其中,DES是一种最常用的对称密码体制,它采用了比较古老的56位密钥来加密数据,并且它的加密强度受到比较严格的限制。
而AES是一种更新的,比DES更安全的对称加密算法,它使用128位或256位密钥,并且可以提供更强的安全性和性能。
最后,HMAC是一种哈希加密算法,它使用128位或256位密钥来确保信息的完整性和真实性,同时也可以使用相同的密钥来加密和解密数据。
对称密码体制是一种有效的信息加密算法,它在满足基本安全约束的同时还能提供最大的加密强度和最高的性能。
它是最常用的信息加密类型之一,甚至在金融机构、政府机构、企业以及个人之间都被广泛使用,并且有三种形式:数据加密标准(DES)、高级加密标准(AES)和哈希密码(HMAC),可以满足各种要求。
其中,AES可以提供更高的安全性和性能,而HMAC可以确保信息的完整性和真实性,因此在实际应用中,对称密码体制也被广泛应用。
对称密码体制在许多领域都有着广泛的应用,尤其是在安全传输方面。
对称密钥密码体制的原理和特点
对称密钥密码体制的原理和特点一、对称密钥密码体制的原理1. 对称密钥密码体制是一种加密方式,使用相同的密钥进行加密和解密。
2. 在对称密钥密码体制中,加密和解密使用相同的密钥,这个密钥必须保密,只有合法的用户才能知道。
3. 对称密钥密码体制使用单一密钥,因此在加密和解密过程中速度较快。
4. 对称密钥密码体制中,发送者和接收者必须共享同一个密钥,否则无法进行加密和解密操作。
二、对称密钥密码体制的特点1. 高效性:对称密钥密码体制使用单一密钥进行加密和解密,因此速度较快,适合于大量数据的加密和解密操作。
2. 安全性有限:尽管对称密钥密码体制的速度较快,但密钥的安全性存在一定的风险。
一旦密钥泄露,加密数据可能会遭到破解,因此密钥的安全性对于对称密钥密码体制至关重要。
3. 密钥分发困难:在对称密钥密码体制中,发送者和接收者必须共享同一个密钥,因此密钥的分发和管理可能会存在一定的困难。
4. 密钥管理困难:对称密钥密码体制密钥的管理和分发往往需要借助第三方机构或者密钥协商协议来实现,这增加了密钥管理的复杂性。
5. 广泛应用:尽管对称密钥密码体制存在一定的安全性和管理困难,但由于其高效性,仍然广泛应用于网络通信、金融交易等领域。
对称密钥密码体制是一种加密方式,使用相同的密钥进行加密和解密。
它具有高效性和广泛应用的特点,然而安全性较差并且密钥管理困难。
在实际应用中,需要权衡其优劣势,并采取相应的安全措施来确保其安全性和有效性。
对称密钥密码体制的应用对称密钥密码体制作为一种快速高效的加密方式,在现实生活中有着广泛的应用。
主要的应用领域包括网络通信和数据传输、金融交易、安全存储、以及移动通信等。
1. 网络通信和数据传输在网络通信和数据传输中,对称密钥密码体制被广泛应用于加密数据传输过程。
在互联网传输中,大量的数据需要在用户和服务器之间进行传输,为了保护数据的安全性,对称密钥密码体制被用来加密数据,确保传输过程中数据不被窃取或篡改。
密码体制的比较及其用途
密码体制的比较及其用途
一、简述对称密码体制、公钥密码体制、Hash算法的优缺点,以及它们的主要用途。
对称密码体制
用途:简单的加密、双向认证加密。
优点:
1、可以保持机密信息、认证发信方身份、确保信息的完整性。
2、加解密运算速度快,适用于加密大量数据。
缺点:
1、密钥交换困难。
2、密钥量大,难于管理;n个用户有n*(n-1)/2个密钥
3、难以解决签名验证及抗抵赖的问题。
公钥密码体制
用途:加密技术、数字签名技术、认证技术等等。
优点
1、简化密钥的分配和管理问题
2、解决数字签名问题
缺点
1、算法多是基于数学难题,计算量大,加解密效率低
2、存在公钥假冒问题
Hash算法:
优点:
1、单向性单向性
2、抗冲突性
3、映射分布均匀性和差分分布均匀性
缺点:
算法都是运用数学函数,操作困难,数学的研究是Hash算法的途径。
用途:文件校验、实现消息完整性验证、数字签名等等。
密钥管理与密钥协商
3.密钥的存储 (1)存储方式: ➢ 用口令加密后存储在本地软盘或硬盘中 ➢ 存储在网络目录服务器中 ➢ 存储在智能卡中 ➢ USB key存储
(2)保护措施
➢ 由一个可信方来分配; ➢ 将一个密钥分成两部分,委托给两个不同的人; ➢ 通过机密性(例如,用另一个密钥加密)和/或完
整性服务来保护。
5.密钥的更新
6.密钥的吊销与销毁
(1)密钥撤销:在特定的环境中是必须的。
撤销的原因:与密钥有关的系统的迁移怀疑一 个特定的密钥已受到威胁;密钥的使用目的已经 改变(提高安全级别)
(2)密钥销毁:清除一个密钥的所有踪迹。 一个密钥的值在被停止使用后可能还要持续一
段时间,例如,一条记载的加密数据流包含的信 息可能仍然需要保密一段时间。为此,使用的任 何密钥的秘密性都需要保持到所保护的信息不再 需要保密为止。
对称密钥分配
1.密钥分配问题是对称加密的核心问题。 2.密钥分配的几种方法
✓密钥由A选择,并亲自交给B ✓第三方选择,并亲自交给A和B ✓用最近使用的密钥加密新密钥并发给对方 ✓使用秘密信道 3.密钥使用的规模:N(N+1)/2
密钥的分层管理
ANSI X9.17三层密钥层次结构: 1)主密钥,通过手工分配; 2)密钥加密密钥,通过在线分配; 3)初始密钥或数据密钥。
在网络安全中,用最后一种方法导致密钥层 次的概念。这个概念通常出现在密钥管理之中。
4.密钥的使用与控制
在现代网络安全实现中,有许多用于不同目 的的不同密钥。例如,初始密钥用于加密和解密 数据,而密钥加密密钥用于保护所分配的别的密 钥。
除了秘密保存密钥之外,有时密钥分配过程 也是很重要的,因为该过程确保打算用于一种目 的的密钥不能和用于另一种目的的密钥交替使用。 这就要求将密钥值和密钥的合法使用范围封装在 一起。
对称加密和非对称加密的区别
对称加密和非对称加密的区别1、对称加密采用单钥的加密方法,同一个可以同时用作信息的加密和解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。
由于其速度较快,对称加密通常用在消息发送方需要加密大量数据的时候应用。
常用的对称加密有:DES、IDEA、RC2、RC4、SKIPJACK、RC5、AES算法等。
所谓的对称,就是采用这种加密算法的双方,使用同样的方式进行加密和解密。
优点:快速、简单、效率高缺点:密钥的管理与分配难题,加密的信息发送给接收者时,还需要把密钥也发送过去,在这个过程中密钥很容易被黑客拦截,因此常见的方法是将对称密钥进行非对称加密以后再发送到信息接收者手里,以此密钥的机密性和信息的安全性。
2、非对称加密公开密钥也称为非对称密钥,每个人都有一对唯一对应的密钥:公开密钥(简称公钥)和私人密钥(简称私钥),公钥对外公开,私钥由个人秘密保存;用其中一把密钥加密,就只能用另一把密钥解密。
非对称密钥加密算法的典型代表是RSA。
因为公钥是公开对外发布的,所以想给私钥持有者发送信息的人都可以取得公钥,用公钥加密后,发送给私钥持有者,即使被拦截或窃取,没有私钥的攻击者也无法获得加密后的信息,可以保证信息的安全传输。
先用私钥加密,再用公钥解密,可以完成对私钥持有者的身份认证,因为公钥只能解开有私钥加密后的信息。
虽然公钥和私钥是一对互相关联的密钥,但是并不能从两者中的任何一把,推断出另一把。
目前企业网站使用的ssl服务器证书普遍采用的是非对称加密。
加密算法除了ssl证书常见的RSA,现在又出现了更高级别的ECC加密,加密解密用时更短,更节省空间。
优点:安全性高缺点:非对称加密使用了一对密钥,公钥与私钥,所以安全性高,但加密与解密速度相比于对称加密来讲要慢一些。
对称加密体制与公开密钥体制比较总结
对称加密体制与公开密钥体制⽐较总结
⼀、对称加密体制(DES)(加密与解密密钥相同)
1、在对称加密体制中,如果有N个成员,则需要N(N-1)/2个密钥,因此巨⼤的密钥量给密钥的分配和安全管理带来了困难;
2、在对称加密体制中,知道了加密过程就很容易推导出解密过程,可以⽤简单的⽅法随机产⽣密钥;
3、⼤多数对称加密算法不是建⽴在严格意义上的数学问题上的,⽽是基于多种“规则”和“可选择”的假设;
4、⽤对称加密算法传送信息时,通信双⽅在开始通信之前必须约定使⽤同⼀密钥,这就带来了密钥在传递过程中的
安全问题,所以必须建⽴受保护的通道来传递密钥;
5、对称加密算法不能提供法律证据,不具备数字签名功能;
6、对称加密算法加密速度快(唯⼀的优点),通常⽤对称加密算法加密⼤量的明⽂。
⼆、公开密钥体制(⾮对称加密体制)(RSA)
1、在公开密钥体制中,每个成员都有⼀对密钥(pk,sk)。
如果有N个成员,则需要2N个密钥,需要的密钥较少,
密钥的分配和安全管理相对容易⼀些;
2、知道加密过程,很难推导出解密过程
3、算法的安全性是建⽴在已知数学问题求解困难的假设基础上的;
4、需要⼀个有效的计算⽅法求解⼀对密钥pk、sk, 以确保不能从pk、sk中相互推导出来;
5、⽤公开密钥算法传递消息时,⽆须在通信双⽅之间传递密钥,也不需要建⽴受保护的信息通道;这是公开密钥算法的最⼤优势,使得数字签名和数字认证成为可能;
6、公开加密算法加密的速度⽐较慢,⼀般只⽤公开密钥算法加密安全要求⾼、信息量不⼤的信息。
说明对称密码算法和非对称密码算法的原理和优缺点
说明对称密码算法和非对称密码算法的原理和优缺点
对称密码算法:
原理:对称密码算法是一种加密算法,发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密。
加密过程中,将明文按照一定的规则和算法进行混淆和置换,以产生密文。
解密过程中,使用相同的密钥和算法对密文进行逆向操作,还原出明文。
优点:
1. 加密和解密速度快,适用于大量数据的加密和解密操作。
2. 密钥长度相对较短,不占用过多的存储空间。
3. 实现简单,操作容易。
缺点:
1. 密钥的分发和管理较为困难,存在安全性问题。
2. 无法有效解决密钥传递问题,即如何确保密钥在发送和接收之间的安全传递。
非对称密码算法:
原理:非对称密码算法是一种加密算法,发送方和接收方使用不同的密钥进行加密和解密。
加密过程中,发送方使用接收方的公钥进行加密,接收方使用自己的私钥进行解密。
优点:
1. 安全性高,公钥可以随意公开,只有私钥持有者才能解密密文。
2. 解决了对称密码的密钥分发和管理问题。
缺点:
1. 加密和解密速度较慢,适用于少量数据的加密和解密操作。
2. 密钥长度相对较长,占用较多的存储空间。
3. 实现较为复杂,操作稍微复杂。
总结:
对称密码算法的优点在于速度快、实现简单,但安全性相对较低;非对称密码算法的优点在于安全性高,但加密和解密速度较慢、实现较为复杂。
因此,实际应用中常常采用对称密码算法和非对称密码算法的结合,即非对称密码算法用于密钥分发和管理,对称密码算法用于实际的数据加密和解密。
信息安全:对称加密和非对称加密的比较
信息安全:对称加密和非对称加密的比较信息安全一直是我们日常生活中非常重要的一环,而加密技术作为确保信息安全的一项重要手段,也备受关注。
在加密技术中,对称加密和非对称加密是两种被广泛采用的方法,它们各自有着优缺点,因此需要根据具体场景进行选择。
下面,本文将从对称加密和非对称加密的定义、优缺点、应用场景等方面,对这两种加密方法进行比较。
一、对称加密对称加密是一种使用相同密钥对数据进行加解密的技术,也被称为共享密钥加密。
其中密钥作为加密和解密的关键,只有知道该密钥的人才能够解密信息。
常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。
优点:1.速度快:因为对称加密算法只需要一组密钥对数据进行加解密,因此加解密过程相对简单,在处理大量数据时具备更快的速度。
2.资源开销小:对称加密算法较为简单,加解密的过程对计算机资源消耗较小,便于在计算机等设备中实现。
3.安全性高:对称加密算法具有较高的安全性,只要密钥没有被泄露,则被加密的信息相对较难被破解。
缺点:1.密钥分发问题:由于对称加密算法使用相同的密钥对数据进行加解密,因此在通讯前需要双方进行密钥分发,如果密钥泄露,则信息安全受到威胁。
2.密钥管理问题:由于相同的密钥被用来加解密信息,在多人共享同一密钥时,需要注意密钥的管理与维护,避免密钥泄露或滥用。
3.不适用于公开环境:由于密钥需要在通讯前进行交换,因此对称加密算法不适用于公开环境下,容易被攻击者拦截和窃取密钥。
二、非对称加密非对称加密也被称为公开密钥加密,它使用一对密钥,一把是用于加密的公钥,另一把是用于解密的私钥。
这两个密钥是一一对应的,可以通过公钥加密的信息只有对应的私钥才能解密;反之,通过私钥加密的信息只有对应的公钥才能解密。
常见的非对称加密算法有RSA、Elgamal、DH等。
优点:1.密钥不需要分发:非对称加密算法使用一对密钥,公钥可以向任何人公开,而私钥只有拥有者才能知道,因此无需在通讯前实现密钥分发。
对称算法和非对称算法
对称算法和非对称算法对称算法和非对称算法是加密算法中的两种常见类型。
它们用于保障信息在传输、存储和处理时的安全性和私密性。
本文将深入探讨对称算法和非对称算法的特点和应用。
一、对称算法对称算法是一种将加密密钥和解密密钥设置成相同的加密方法。
这种算法的编码和解码过程相同,因而操作速度较快。
它包括的算法有DES、AES、DESX、IDEA等。
对称算法的优点:1.高效性:对称加密算法的解密速度相对较快。
2.密钥长度短:对称算法的密钥长度通常在128位到256位之间,密钥短,易于管理。
对称算法的缺点:1.安全性有限:对称算法密钥的传输需要比较安全的渠道,否则可能被攻击者窃取。
2.密钥的管理较为复杂:对称算法需要保障密钥的安全性,若密钥丢失或泄露将会导致系统安全风险。
二、非对称算法非对称算法分为加密和签名两种,分别适用于不同的场景。
非对称算法的加密过程需要使用一对公钥和私钥,公钥是公开的,而私钥存储在加密发起者的端口中。
公钥可以用于加密数据,只有具有私钥的接收者才能够通过该私钥对其进行解密。
非对称算法包括RSA、DSA、ECC 等算法。
非对称算法的优点:1.安全性高:非对称加密算法的安全性相对较高,因为它的解密密钥不公开,只有私钥持有者才能够解密。
2.密钥的安全性较好:公钥是公开的,加密发起者不需要担心密钥被窃取。
私钥通常由用户自己保管,相对于对称算法来说,其密钥的管理较为简单。
非对称算法的缺点:1.执行效率较低:非对称算法的加密速度较慢。
2.密钥的长度较长:为了保证安全性,非对称算法的密钥长度必须较长,在1024- 4096位之间。
三、应用场景1.对称算法:适用于简单数据加密、通信内容加密、文件加密等场景。
2.非对称算法:适用于数字签名、数字证书、密钥协商、数字信封等场景。
除了对称算法和非对称算法之外,还有一种混合算法,即将对称加密和非对称加密相结合。
混合加密算法可以保障信息传输和处理的安全性和私密性,同时又能够保障加密和解密速度的快速性。
对称加密体制的优缺点
对称加密体制的优缺点对称加密体制的优缺点: 优点:加密速度快,保密度高。
缺点:1.密钥是保密通信的关键,发信方必须安全、妥善的把密钥送到收信方,不能泄露其内容,密钥的传输必须安全,如何才能把密钥安全送到收信方是对称加密体制的突出问题。
2. n个合作者,就需要n各不同的密钥,如果n个人两两通信需要密钥数量n(n-1),使得密钥的分发复杂。
3.通信双方必须统一密钥,才能发送保密信息,如果双方不相识,这就无法向对方发送秘密信息了。
4.难以解决电子商务系统中的数字签名认证问题。
对开放的计算机网络,存在着安全隐患,不适合网络邮件加密需要。
DES是采用传统换位与置换的加密方法的分组密码系统。
非对称加密体制的优缺点: 缺点:加密算法复杂,加密和解密的速度比较慢。
优点:1.公钥加密技术与对称加密技术相比,其优势在于不需要共享通用的密钥。
2.公钥在传递和发布过程中即使被截获,由于没有与公钥相匹配的私钥,截获的公钥对入侵者没有太大意义。
3.密钥少便于管理,N个用户通信只需要N对密钥,网络中每个用户只需要保存自己的解密密钥。
4.密钥分配简单,加密密钥分发给用户,而解密密钥由用户自己保留。
数字签名和加密的区别数字签名采用公开密钥算法实现,数字签名与通常的数据加密算法作用是不同的,它们的实现过程与使用的密钥不同。
数字签名使用的是发送方的密钥对,发送方用自己的私有密钥进行加密,接收方用发送方的公开密钥进行解密。
数字签名是一个一对多关系:任何拥有发送方公开密钥得人都可验证数字签名的正确性。
数字签名是为了证实信息确实是由某个用户发送,对网络中是否有人看到该信息并不关心。
数据加密使用的是接受方的密钥对,发送方用接收方的公开密钥进行加密,接受方用自己的私有密钥进行解密。
加密是一个多对一的关系:任何知道接受方公开密钥的人都可以向接收方发送加密信息,只有拥有接收方私有密钥的人才能对信息解密。
一个用户通常有两个密钥对,一个用来对数字签名进行加密解密,一个用来对私密密钥进行加密解密。
总结密码体制
总结密码体制简介密码体制是信息保密的重要手段之一。
在计算机系统中,密码体制用于保护用户的敏感数据,如密码、银行账户信息等。
密码体制的主要目标是保证数据的保密性、完整性和可用性。
本文将对密码体制进行总结,包括其定义、分类和应用。
定义密码体制是指一套加密和解密算法,用于保护通信中的敏感信息。
它通过加密明文数据,使其在传输和存储过程中对未授权的个人不可读,只有通过解密算法才能还原为明文。
密码体制通常由加密算法和解密算法组成,加密算法用于将明文转换为密文,解密算法用于将密文转换为明文。
分类密码体制可分为对称密码体制和非对称密码体制两种。
对称密码体制对称密码体制使用相同的密钥进行加密和解密。
其中最常见的对称密码体制是DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)。
对称密码体制具有加密速度快、计算效率高等优点,但密钥管理相对较为复杂。
非对称密码体制非对称密码体制使用一对密钥:公钥和私钥。
公钥用于加密明文,私钥用于解密密文。
最常见的非对称密码体制是RSA(Rivest-Shamir-Adleman)。
非对称密码体制具有密钥管理简单的优点,但加密和解密的速度相对较慢。
应用密码体制在现代计算机系统中有广泛的应用。
数据加密密码体制可用于对用户的敏感数据进行加密保护,防止未授权的个人获取用户的敏感信息。
例如,在进行在线支付时,密码体制可用于加密用户的银行卡号和密码,防止黑客窃取用户的账户信息。
数据完整性保证密码体制可用于数据的完整性保证。
通过对数据进行哈希运算,可以生成唯一的摘要值。
在数据传输过程中,接收方可以根据这个摘要值来验证数据的完整性,确保数据在传输过程中没有被篡改。
总结密码体制为保护用户的敏感数据提供了重要的安全手段。
通过加密和解密算法,密码体制能够实现数据的保密性、完整性和可用性。
对称密码体制和非对称密码体制分别适用于不同的应用场景,具有各自的优缺点。
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对称加密体制的优缺点: 优点:加密速度快,保密度高。
缺点:
1.密钥是保密通信的关键,发信方必须安全、妥善的把密钥送到收信方,不能泄露其内容,密钥的传输必须安全,如何才能把密钥安全送到收信方是对称加密体制的突出问题。
2. n个合作者,就需要n各不同的密钥,如果n个人两两通信需要密钥数量n(n-1),使得密钥的分发复杂。
3.通信双方必须统一密钥,才能发送保密信息,如果双方不相识,这就无法向对方发送秘密信息了。
4.难以解决电子商务系统中的数字签名认证问题。
对开放的计算机网络,存在着安全隐患,不适合网络邮件加密需要。
DES是采用传统换位与置换的加密方法的分组密码系统。
非对称加密体制的优缺点: 缺点:
加密算法复杂,加密和解密的速度比较慢。
优点:
1.公钥加密技术与对称加密技术相比,其优势在于不需要共享通用的密钥。
2.公钥在传递和发布过程中即使被截获,由于没有与公钥相匹配的私钥,截获的公钥对入侵者没有太大意义。
3.密钥少便于管理,N个用户通信只需要N对密钥,网络中每个用户只需要保存自己的解密密钥。
4.密钥分配简单,加密密钥分发给用户,而解密密钥由用户自己保留。
数字签名和加密的区别
数字签名采用公开密钥算法实现,数字签名与通常的数据加密算法作用是不同的,它们的实现过程与使用的密钥不同。
数字签名使用的是发送方的密钥对,发送方用自己的私有密钥进行加密,接收方用发送方的公开密钥进行解密。
数字签名是一个一对多关系:任何拥有发送方公开密钥得人都可验证数字签名的正确性。
数字签名是为了证实信息确实是由某个用户发送,对网络中是否有人看到该信息并不关心。
数据加密使用的是接受方的密钥对,发送方用接收方的公开密钥进行加密,接受方用自己的私有密钥进行解密。
加密是一个多对一的关系:任何知道接受方公开密钥的人都可以向接收方发送加密信息,只有拥有接收方私有密钥的人才能对信息解密。
一个用户通常有两个密钥对,一个用来对数字签名进行加密解密,一个用来对私密密钥进行加密解密。
数字签名和数字信封
数字签名和数字信封是对称加密体制和非对称加密体制在实际应用中的两种方式。
数字签名是指用户用自己的私钥对原始数据的数字摘要进行加密所得的数据。
信息接收者使用信息发送者的公钥对附在原始信息后的数字签名进行解密后获得数字摘要,并通过与自己用收到的原始数据产生的数字摘要对照,便可确信原始信息是否被篡改。
这样就保证了数据传输的不可否认性。
数字信封中采用了私钥密码体制和公钥密码体制。
信息发送者首先利用随机产生的对称密钥加密信息,再利用接收方的公钥加密对称密钥。
在传递信息时,信息接收方要解密信息时,必须先用自己的私钥解密数字信封,得到对称密钥,才能利用对称密钥解密所得到的信息。
这样就保证了数据传输的真实性和完整性。
安全套接层协议(Secure Sockets Layer, SSL )SSL由网景(Netscape)公司1994年推出,主要目的是解决Web上信息传输的安全问题。
SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间。
SSL协议主要使用的技术:数字证书、数字签名,以及基于RSA的加密算法和对称加密算法。
应用层协议所传送的数据都会被加密,从而保证通信的安全性。
SSL协议主要提供的服务:用户和服务器的合法性认证:客户机和服务器都是有各自的识别号,由公开密钥进行编排,为了验证用户是否合法,交换数据进行数字认证,以此来确保用户的合法性。
加密数据以隐藏被传送的数据:SSL协议所采用的加密技术既有对称密钥技术,也有公开密钥技术,可以防止非法用户进行破译。
保护数据的完整性:SSL协议采用Hash函数和机密共享的方法来提供信息的完整性服务,建立客户机与服务器之间的安全通道
SSL (secure sockets layer)是由Netscape Communication公司是由设计开发的,其目的是通过在收发双方建立安全通道来提高应用程序间交换数据的安全性,从而实现浏览器和服务器(通常是Web服务器)之间的安全通信。
国内的移动IM市场主流的有6家,分别是:PICA、QQ、MSN、飞信(中国移动)、超信(中国联通)、灵信(中国网通)。
国内主要的网络即时通信软件有腾讯QQ/TM、微软MSN、阿里旺旺、雅虎通、网易泡泡、新浪UC、TOM-Skype、搜狐的搜Q、盛大圈圈、Google Talk、E话通等
搜索引擎包括信息搜集、信息整理和用户查询三部分。
电子政务的特点透明性(公开性)开放性(对所有组织、人员开放)共享性(信息共享,资源共享)服务性(全心全意)虚拟性互动性超地域性程序性和统一性
电子支付具有传统支付不可比拟的优点
(1)电子支付是采用先进的信息技术来完成
(2)网络基础不同
(3)使用技术不同
(4)电子支付具有方便、快捷、高效、经济的优势
网上银行的业务 1. 基本网上银行业务2. 网上投资3. 网上购物4. 个人理财5. 企业银行6. 其他金融服务一个典型的电子现金系统具备以下特征:货币价值可交换性匿名性可储存查询性可分解性独立性便携性安全性
移动支付主要分为近场支付和远程支付两种。