转 常用加密算法介绍
常见的加密方法
加密方法:了解常见的对称加密、非对称加密和哈希算法加密是一种保护敏感信息不受未经授权者访问、使用或窃取的技术。
以下是一些常见的加密方法:1.对称加密:这是最早的加密方法之一,也是最简单的加密方法。
在这种方法中,同样的密钥被用于加密和解密数据。
常见的对称加密算法包括AES (高级加密标准)、DES(数据加密标准)和Blowfish。
2.非对称加密:与对称加密相反,非对称加密使用两个密钥:公钥和私钥。
公钥用于加密数据,而私钥用于解密数据。
这种方法提供了一个更安全的加密方式,因为只有拥有私钥的人才能解密数据。
常见的非对称加密算法包括RSA(罗纳德·里维斯特、阿迪·萨莫尔和伦纳德·阿德曼发明的一种公钥密码体制)和ECC(椭圆曲线密码)。
3.哈希算法:哈希算法是一种将任何长度的数据转换为固定长度的哈希值的算法。
哈希值通常用于验证数据的完整性,因为同样的数据总是产生同样的哈希值。
但是,不同的数据往往会产生相同的哈希值,这被称为“哈希碰撞”。
常见的哈希算法包括SHA-256(安全哈希算法256位)和MD5(消息摘要算法5)。
4.数字签名:数字签名是一种使用公钥和私钥的特殊加密技术。
发送者使用私钥对数据进行加密,接收者使用公钥解密数据。
这可以确保数据的完整性和来源。
数字签名通常用于电子邮件、软件下载和电子商务。
5.基于口令的加密:这种方法使用用户提供的口令来加密和解密数据。
口令通常被转换为一种特殊的格式,然后用于加密数据。
这种方法通常用于保护个人文件和文件夹。
6.基于生物特征的加密:这种方法使用用户的生物特征(如指纹、虹膜)来加密和解密数据。
只有用户的生物特征才能解密数据,这提供了一种非常安全的加密方式。
7.量子加密:这是近年来发展起来的一种新型加密技术。
它使用量子力学的原理来保护数据,包括量子密钥分发、量子隐形传态等。
这些加密方法可以根据需要单独或联合使用,以保护数据的机密性和完整性。
数据加密方法及原理介绍
数据加密方法及原理介绍数据加密是一种基于密码学的技术,用于将原始数据转换为密文以保护数据的机密性和完整性。
数据加密方法是在保障数据安全方面非常重要的一项技术,它可以应用于各种领域,包括网络通信、电子商务、云计算等。
本文将介绍数据加密的基本原理以及常见的数据加密方法。
一、数据加密的基本原理数据加密是通过应用密码算法对原始数据进行转换,生成密文的过程。
加密算法主要分为两种类型:对称密钥算法和非对称密钥算法。
1.对称密钥算法对称密钥算法也称为私钥算法,使用同一个密钥进行加密和解密。
加密过程中,将原始数据按照密钥规定的规则进行转换生成密文;解密过程中,使用相同的密钥对密文进行逆向转换,得到原始数据。
对称密钥算法的优点是加解密速度快,适合处理大量数据。
常见的对称密钥算法有DES(Data Encryption Standard)、AES(Advanced Encryption Standard)和IDEA(International Data Encryption Algorithm)等。
2.非对称密钥算法非对称密钥算法也称为公钥算法,使用不同的密钥进行加密和解密。
加密方使用公钥,解密方使用私钥。
加密过程中,将原始数据按照公钥规定的规则进行转换生成密文,解密过程中,使用私钥对密文进行逆向转换,得到原始数据。
非对称密钥算法的优点是密钥管理方便,安全性更高。
常见的非对称密钥算法有RSA(Rivest-Shamir-Adleman)、ECC(Elliptic Curve Cryptography)等。
二、数据加密方法在实际应用中,数据加密方法分为多种方式,根据具体需求选用不同的加密方法。
1.分组密码算法分组密码算法是对原始数据按照一定长度分组,然后分组加密。
最常见的分组密码算法是DES和AES。
DES使用64位密钥和64位明文分组,每次加密一个分组;AES使用128位密钥和128位明文分组,每次加密一个分组。
分组密码算法的优点是结构简单、加解密速度快,不足之处是密钥的安全性相对较低。
常见的几种加密算法
常见的几种加密算法在信息安全领域中,加密算法被广泛应用于保护数据的机密性、完整性和可靠性。
常见的几种加密算法包括对称加密算法、非对称加密算法和哈希算法。
1. 对称加密算法:对称加密算法使用同一个密钥对信息进行加密和解密。
常见的对称加密算法包括DES(Data Encryption Standard)、3DES(Triple Data Encryption Standard)、AES(AdvancedEncryption Standard)等。
对称加密算法速度快且适合加密大数据量,但由于密钥同样需要传输,因此密钥的安全性成为对称加密算法的一个主要问题。
2. 非对称加密算法:非对称加密算法使用一对密钥,即公钥和私钥,分别用于加密和解密。
公钥可以公开,任何人都可以用公钥加密数据,但只有私钥的持有者才能解密数据。
常见的非对称加密算法包括RSA算法、DSA(Digital Signature Algorithm)算法和ECC(Elliptic Curve Cryptography)算法。
非对称加密算法安全性较高,但加密和解密的过程相对较慢,因此通常与对称加密算法结合使用,提高效率。
3. 哈希算法:哈希算法将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值,并具有不可逆性和唯一性。
哈希算法常用于验证数据的完整性和真实性,常见的哈希算法有MD5(Message Digest Algorithm 5)、SHA-1(Secure Hash Algorithm 1)和SHA-256等。
哈希算法计算速度较快,但由于将不同长度的数据映射为固定长度的哈希值,可能存在哈希碰撞的问题,即不同的数据产生相同的哈希值。
除了上述几种常见的加密算法,还有一些特殊用途的加密算法,例如同态加密算法、椭圆曲线加密算法等。
同态加密算法可以在不解密的情况下对加密数据进行特定运算,保护数据的隐私性。
椭圆曲线加密算法是一种基于椭圆曲线数学问题的加密算法,具有较高的安全性和性能。
常用简易数据加密算法
常用简易数据加密算法摘要:1.引言2.常用简易数据加密算法概述3.常用简易数据加密算法分类3.1 对称加密算法3.2 非对称加密算法4.对称加密算法具体算法介绍4.1 DES 算法4.2 3DES 算法4.3 AES 算法5.非对称加密算法具体算法介绍5.1 RSA 算法5.2 ECC 算法6.简易数据加密算法的应用场景7.总结正文:【引言】在信息时代,数据安全和隐私保护成为了人们日益关注的问题。
数据加密技术是保护数据安全和隐私的有效手段之一。
本篇文章将为大家介绍一些常用的简易数据加密算法。
【常用简易数据加密算法概述】数据加密算法主要分为两大类:对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法指的是加密和解密使用同一密钥的加密算法,非对称加密算法指的是加密和解密使用不同密钥的加密算法。
【常用简易数据加密算法分类】【3.1 对称加密算法】对称加密算法中,加密和解密使用同一密钥。
常见的对称加密算法有DES、3DES 和AES 等。
【3.2 非对称加密算法】非对称加密算法中,加密和解密使用不同的密钥。
常见的非对称加密算法有RSA 和ECC 等。
【4 对称加密算法具体算法介绍】【4.1 DES 算法】DES(Data Encryption Standard)算法是一种广泛应用的对称加密算法,其密钥长度为56 位,加密后的数据长度为64 位。
【4.2 3DES 算法】3DES(Triple Data Encryption Standard)算法是DES 的改进版,其加密过程采用了三次DES 加密,密钥长度为192 位,加密后的数据长度为256 位。
【4.3 AES 算法】AES(Advanced Encryption Standard)算法是目前应用最广泛的对称加密算法,其密钥长度可以是128 位、192 位或256 位,加密后的数据长度与密钥长度相同。
【5 非对称加密算法具体算法介绍】【5.1 RSA 算法】RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是一种非常著名的非对称加密算法,其安全性高,广泛应用于网络通信和数据存储等领域。
常用加密算法介绍
5.3 常用加密算法介绍5.3.1 古典密码算法古典密码大都比较简单,这些加密方法是根据字母的统计特性和语言学知识加密的,在可用计算机进行密码分析的今天,很容易被破译。
虽然现在很少采用,但研究这些密码算法的原理,对于理解、构造和分析现代密码是十分有益的。
表5-1给出了英文字母在书报中出现的频率统计。
表5-1 英文字母在书报中出现的频率古典密码算法主要有代码加密、替换加密、变位加密、一次性密码簿加密等几种算法。
1.代码加密代码加密是一种比较简单的加密方法,它使用通信双方预先设定的一组有确切含义的如日常词汇、专有名词、特殊用语等的代码来发送消息,一般只能用于传送一组预先约定的消息。
密文:飞机已烧熟。
明文:房子已经过安全检查。
代码加密的优点是简单好用,但多次使用后容易丧失安全性。
2.替换加密将明文字母表M 中的每个字母替换成密文字母表C中的字母。
这一类密码包括移位密码、替换密码、仿射密码、乘数密码、多项式代替密码、密钥短语密码等。
这种方法可以用来传送任何信息,但安全性不及代码加密。
因为每一种语言都有其特定的统计规律,如英文字母中各字母出现的频度相对基本固定,根据这些规律可以很容易地对替换加密进行破解。
以下是几种常用的替换加密算法。
1)移位密码是最简单的一类代替密码,将字母表的字母右移k个位置,并对字母表长度作模运算,其形式为:ek (m)=(k+m)=c mod q,解密变换为:dk(c)=(m-k)=mmod q。
凯撒(Caesar)密码是对英文26个字母进行移位代替的密码,其q=26。
这种密码之所以称为凯撒密码,是因为凯撒使用过k=3的这种密码。
2)乘数密码也是一种替换密码,它将每个字母乘以一个密钥k,ek(m)=km mod q,其中k和q是互素的,这样字母表中的字母会产生一个复杂的剩余集合,若是和q不互素,则会有一些明文字母被加密成相同的密文字母,而且不是所有的字母都会出现在密文字母表中。
异或运算(XOR)也常用于替换加密,加密:c=m XOR k,解密:m=c XOR k。
常用简易数据加密算法
常用简易数据加密算法(实用版)目录1.概述2.常用简易数据加密算法2.1 Caesar 密码2.2 维吉尼亚密码2.3 希尔密码2.4 Playfair 密码2.5 RSA 密码3.总结正文1.概述数据加密是指将数据按照一定的规则进行转换,使得未经授权的人无法解读数据的含义。
在计算机和网络技术高度发达的今天,数据加密技术被广泛应用于各种场景,如保护个人隐私、确保网络通信安全等。
简易数据加密算法是其中一种类型,特点是加密过程简单,容易理解和实现。
本文将介绍几种常用的简易数据加密算法。
2.常用简易数据加密算法2.1 Caesar 密码Caesar 密码是一种非常简单的加密方法,其原理是将明文中的每个字符都用按字母表顺序右移(或左移)一定的位数来置换。
例如,左移 3 位,则明文中的 A 加密后变为 D,加密后的文本与明文文本形式相同,但含义完全不同。
2.2 维吉尼亚密码维吉尼亚密码是一种基于维吉尼亚密钥的加密方法。
加密时,先将明文分成长度为 k 的组,然后根据密钥 k 中的字母顺序,将每组明文字母进行替换。
例如,若密钥为“abc”,则将明文“甲乙丙”加密为“戍己庚”。
2.3 希尔密码希尔密码是一种基于矩阵的加密方法,其原理是将明文中的每个字符通过矩阵操作后得到密文。
矩阵操作包括行换位、列换位和按列进行异或操作等。
希尔密码的加密过程较为复杂,但加密效果较好。
2.4 Playfair 密码Playfair 密码是一种基于矩阵和替换的加密方法。
加密时,先将明文分成长度为 n 的组,然后根据密钥矩阵进行行换位、列换位和按列进行异或操作。
最后,将每组的字符进行替换。
Playfair 密码的加密效果较好,但加密和解密过程较为繁琐。
2.5 RSA 密码RSA 密码是一种基于大数因子分解的非对称加密算法。
其原理是找到两个大素数 p 和 q,计算它们的乘积 n=pq,然后选择一个与 (p-1)(q-1) 互质的正整数 e 作为加密密钥,计算 d 作为解密密钥。
浅谈常见的七种加密算法及实现
浅谈常见的七种加密算法及实现在信息安全领域,加密算法是保护数据安全性的重要手段。
以下是常见的七种加密算法及其实现。
1. 对称加密算法:对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。
常见的对称加密算法有DES、AES、Blowfish等。
以AES算法为例,其实现如下:```from Crypto.Cipher import AESfrom Crypto.Random import get_random_byteskey = get_random_bytes(16)cipher = AES.new(key, AES.MODE_EAX)plaintext = b'This is a secret message'ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(plaintext)print('Ciphertext:', ciphertext)decipher = AES.new(key, AES.MODE_EAX, cipher.nonce)plaintext = decipher.decrypt_and_verify(ciphertext, tag)print('Decrypted plaintext:', plaintext)```2. 非对称加密算法:非对称加密算法使用一对密钥,其中一个用于加密,另一个用于解密。
常见的非对称加密算法有RSA和ElGamal等。
以RSA算法为例,其实现如下:```from Cryptodome.PublicKey import RSAfrom Cryptodome.Cipher import PKCS1_OAEPkey = RSA.generate(2048)private_key = key.export_keypublic_key = key.publickey(.export_keycipher = PKCS1_OAEP.new(key.publickey()ciphertext = cipher.encrypt(b'This is a secret message')print('Ciphertext:', ciphertext)decipher = PKCS1_OAEP.new(key)plaintext = decipher.decrypt(ciphertext)print('Decrypted plaintext:', plaintext)```3.哈希函数:哈希函数将任意长度的输入映射为固定长度的输出,常用于数据完整性校验和数字签名等。
常用的加密方法及应用场景
常用的加密方法及应用场景加密是将明文转换成密文的过程,是信息安全领域中重要的技术手段之一。
常用的加密方法有对称加密算法、非对称加密算法和哈希算法。
下面将详细介绍这些加密方法及其应用场景。
1. 对称加密算法:对称加密算法又称为私钥加密算法,是指加密和解密使用相同的密钥。
常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。
应用场景:(1) 数据加密传输:对称加密算法可以保护数据在传输过程中的安全性。
例如,在进行网上银行转账时,可以使用对称加密算法对用户的交易信息进行加密,以防止被黑客窃取。
(2) 文件加密存储:对称加密算法可以用于对敏感文件进行加密存储,以防止文件被未授权的人访问。
例如,企业可以使用对称加密算法对公司机密文件进行加密,确保信息不会泄露。
2. 非对称加密算法:非对称加密算法也称为公钥加密算法,是指加密和解密使用不同的密钥。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
应用场景:(1) 数字签名:非对称加密算法可以用于生成数字签名,用于验证数据的完整性和真实性。
例如,在电子商务中,买家可以使用卖家的公钥对订单进行签名,确保订单在传输过程中不被篡改。
(2) 密钥交换:非对称加密算法可以用于安全地交换密钥。
例如,在网络通信中,可以使用非对称加密算法对会话密钥进行加密,并通过非安全信道将其发送给通信方,确保密钥只有合法的通信方可以得到。
3. 哈希算法:哈希算法是一种将任意长度的数据映射为固定长度散列值的算法。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
应用场景:(1) 数字指纹:哈希算法可以用于生成数据的唯一标识,用于鉴别数据的完整性。
例如,在文件传输过程中,发送方可以对文件进行哈希运算并将生成的哈希值发送给接收方,接收方可以通过对接收的文件再次进行哈希运算,并将结果与发送方的哈希值进行比对,以确保文件的完整性。
(2) 密码存储:哈希算法可以用于密码的存储。
由于哈希函数是单向的,无法从哈希值反推出原始密码,因此可以将用户的密码哈希存储在数据库中,提高密码的安全性。
数据加密与解密算法
数据加密与解密算法数据在今天的信息社会中扮演着至关重要的角色,可以是个人隐私,商业机密,甚至国家安全。
为了保护这些重要信息的安全性,数据加密与解密算法应运而生。
本文将探讨数据加密和解密算法的基本原理,以及一些常用的加密算法。
一、数据加密算法数据加密是将原始数据转换为加密数据的过程,以保护数据的机密性和完整性。
下面介绍几种常见的数据加密算法。
1. 对称加密算法对称加密算法使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
加密和解密的过程都是可逆的,只要密钥相同,就可以还原原始数据。
DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)是对称加密算法的代表。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥,分别是公钥和私钥。
公钥用于加密数据,私钥用于解密数据。
非对称加密算法具有更高的安全性,但加密解密的过程较慢。
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)和ECC(Elliptic Curve Cryptography)是非对称加密算法的代表。
3. 哈希算法哈希算法通过将原始数据转换为固定长度的哈希值,以保护数据的完整性。
哈希算法是一种单向函数,即无法从哈希值还原原始数据。
常用的哈希算法有MD5(Message Digest Algorithm 5)和SHA (Secure Hash Algorithm)系列。
二、数据解密算法数据解密是将加密数据还原为原始数据的过程。
解密算法需要使用相同的密钥或密钥对进行解密操作。
下面介绍几种常见的数据解密算法。
1. 对称解密算法对称解密算法使用与加密过程相同的密钥进行解密操作。
由于密钥是相同的,解密操作可以无损地还原原始数据。
DES和AES是对称解密算法的代表。
2. 非对称解密算法非对称解密算法使用与加密过程不同的密钥进行解密操作。
解密的过程需要使用私钥进行,确保只有密钥持有者能够解密数据。
RSA和ECC是非对称解密算法的代表。
常用加密算法介绍
常用加密算法介绍加密算法是现代信息安全的基础,它们用于保护数据的机密性、完整性和可用性。
在本文中,我将介绍一些常用的加密算法及其特点。
1.对称加密算法:对称加密算法采用相同的密钥对数据进行加密和解密。
常见的对称加密算法有DES(Data Encryption Standard)、3DES(Triple DES)、AES(Advanced Encryption Standard)等。
这些算法在加密和解密的过程中速度快且效率高,但密钥的管理和分发比较困难。
2.非对称加密算法:非对称加密算法使用一对密钥,即公钥和私钥。
公钥用于加密数据,私钥用于解密数据。
公钥可以公开给任何人使用,而私钥必须保密。
常见的非对称加密算法有RSA(Rivest-Shamir-Adleman)、ElGamal等。
非对称加密算法能够解决对称加密算法中密钥安全分发的问题,但加密和解密的速度较慢。
3.散列函数:散列函数(Hash Function)将输入映射为固定长度的输出,通常是一个固定长度的字符串。
散列函数具有以下特点:输入的微小变化会导致输出的巨大变化;同样的输入会产生同样的输出;给定输出,很难从中推断出输入。
常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
散列函数常用于验证数据的完整性和生成密码的摘要。
4.消息认证码(MAC):MAC是一种带有密钥的散列函数,用于验证消息的完整性和真实性。
它使用一个密钥来对消息进行加密,并生成一个固定长度的摘要。
常见的MAC算法有HMAC(Hash-based Message Authentication Code)、CMAC (Cipher-based Message Authentication Code)等。
5.数字签名:数字签名是一种在数字通信中验证消息真实性和完整性的技术。
它使用发送者的私钥对消息进行加密生成签名,接收者使用发送者的公钥进行解密和验证签名。
常见的数字签名算法有RSA、DSA(Digital Signature Algorithm)、ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)等。
浅谈常见的七种加密算法及实现
浅谈常见的七种加密算法及实现前⾔数字签名、信息加密是前后端开发都经常需要使⽤到的技术,应⽤场景包括了⽤户登⼊、交易、信息通讯、oauth等等,不同的应⽤场景也会需要使⽤到不同的签名加密算法,或者需要搭配不⼀样的签名加密算法来达到业务⽬标。
这⾥简单的给⼤家介绍⼏种常见的签名加密算法和⼀些典型场景下的应⽤。
正⽂1. 数字签名数字签名,简单来说就是通过提供可鉴别的数字信息验证⾃⾝⾝份的⼀种⽅式。
⼀套数字签名通常定义两种互补的运算,⼀个⽤于签名,另⼀个⽤于验证。
分别由发送者持有能够代表⾃⼰⾝份的私钥 (私钥不可泄露),由接受者持有与私钥对应的公钥,能够在接受到来⾃发送者信息时⽤于验证其⾝份。
注意:图中加密过程有别于公钥加密,更多。
签名最根本的⽤途是要能够唯⼀证明发送⽅的⾝份,防⽌中间⼈攻击、CSRF跨域⾝份伪造。
基于这⼀点在诸如设备认证、⽤户认证、第三⽅认证等认证体系中都会使⽤到签名算法 (彼此的实现⽅式可能会有差异)。
2. 加密和解密2.1. 加密数据加密的基本过程,就是对原来为明⽂的⽂件或数据按某种算法进⾏处理,使其成为不可读的⼀段代码,通常称为 “密⽂”。
通过这样的途径,来达到保护数据不被⾮法⼈窃取、阅读的⽬的。
2.2. 解密加密的逆过程为解密,即将该编码信息转化为其原来数据的过程。
3. 对称加密和⾮对称加密加密算法分对称加密和⾮对称加密,其中对称加密算法的加密与解密密钥相同,⾮对称加密算法的加密密钥与解密密钥不同,此外,还有⼀类不需要密钥的散列算法。
常见的对称加密算法主要有DES、3DES、AES等,常见的⾮对称算法主要有RSA、DSA等,散列算法主要有SHA-1、MD5等。
3.1. 对称加密对称加密算法是应⽤较早的加密算法,⼜称为共享密钥加密算法。
在对称加密算法中,使⽤的密钥只有⼀个,发送和接收双⽅都使⽤这个密钥对数据进⾏加密和解密。
这就要求加密和解密⽅事先都必须知道加密的密钥。
1. 数据加密过程:在对称加密算法中,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处理,⽣成复杂的加密密⽂进⾏发送。
计算机安全常见的密码学算法与破解方法
计算机安全常见的密码学算法与破解方法密码学算法是信息安全领域中的重要基础,它们被广泛应用于保护数据的机密性、完整性和可用性。
本文将就常见的密码学算法及其破解方法进行深入介绍。
一、对称加密算法对称加密算法主要特点是加解密使用同一个密钥,且加密解密速度较快。
常见的对称加密算法包括DES、AES和RC4等。
1. DES算法DES(Data Encryption Standard)是一种经典的对称加密算法,密钥长度为56位。
然而,由于DES密钥长度较短,已经容易被暴力破解。
采用现代计算能力,可以通过穷举法破解DES加密。
2. AES算法AES(Advanced Encryption Standard)是一种高级的对称加密算法,用于替代DES。
AES支持128位、192位和256位密钥长度,安全性较高,难以被暴力破解。
目前尚未发现有效的破解AES算法的方法。
3. RC4算法RC4是一种流密码算法,常用于无线网络等领域。
RC4算法具有简单高效的特点,但在一些特定情况下,如密钥重用等,可能会导致安全性问题。
由于其算法的弱点被发现,RC4算法已经不再被广泛使用。
二、非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥:公钥与私钥。
加密使用公钥,解密使用私钥。
RSA和ECC是常见的非对称加密算法。
1. RSA算法RSA算法基于大整数的因子分解难题,所以安全性取决于因数分解问题的难度。
目前最常用的RSA密钥长度为2048位或更长,破解RSA算法的最佳方法是通过对大整数进行因子分解。
由于目前因子分解仍然是一个计算量巨大的问题,RSA算法仍然被广泛应用。
2. ECC算法ECC(Elliptic Curve Cryptography)算法基于椭圆曲线离散对数问题,它提供了与RSA相当的安全性,但使用更短的密钥长度。
因此,ECC算法在资源受限的设备上具有较大优势。
目前为止,ECC算法尚未被有效攻破。
三、哈希函数与消息认证代码算法哈希函数与消息认证代码(MAC)算法是密码学中常用的保证数据完整性的方法。
IPSec加密算法:了解DES、3DES、AES等常用方法
IPSec加密算法:了解DES、3DES、AES等常用方法随着互联网的快速发展,人们对信息安全的需求越来越迫切。
而IPSec(Internet Protocol Security)协议就是为了满足这一需求而设计的一种网络安全技术。
在IPSec中,加密算法是非常重要的一部分,常见的加密算法包括DES、3DES和AES。
本文将对这些常用的加密算法进行深入探讨。
一、DES加密算法DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,它采用56位密钥对64位的数据进行加密和解密。
DES算法的密钥长度相对较短,已经逐渐被认为不再安全,因此在实际应用中使用的并不多。
然而,了解DES算法仍然有助于我们理解后续算法的发展。
DES算法的加密过程主要分为初始置换、16轮迭代加密和逆初始置换三个步骤。
初始置换通过重排位的方式改变数据的顺序,增加了加密的复杂性。
16轮迭代加密通过重复应用S盒和P盒混淆和置换数据,进一步增加了加密的强度。
最后,逆初始置换将加密过程反转,得到最终的加密结果。
尽管DES算法的密钥长度较短,但由于其设计和应用的广泛性,仍然有很多货币、国防等敏感领域在使用DES算法来保护数据的安全。
二、3DES加密算法3DES是对DES算法的增强和改进,它使用了3个不同的56位密钥来对数据进行三次加密。
3DES在安全性上相对于DES有较大的提升,同时仍然保持了DES算法的结构和兼容性。
3DES算法具有多种工作模式,最常用的是ECB(Electronic Codebook)和CBC(Cipher Block Chaining)。
ECB模式下,将输入数据分成固定长度的小块进行加密,每个小块的加密过程是完全独立的,相同的输入将得到相同的输出。
CBC模式下,每个小块的加密依赖于前一个小块的加密结果,增加了加密的连续性。
尽管3DES在安全性上有一定提升,但由于DES的限制以及3DES算法的复杂性,AES算法逐渐取代了3DES成为更安全和高效的加密算法。
密码学加密算法
密码学加密算法密码学加密算法是将明文转化为密文,并且只有获得特殊密钥才能再次转化成明文的算法。
密码学加密算法是保护数据安全的重要工具,在很多领域都有广泛的应用。
本文将介绍几种常见的密码学加密算法:对称加密算法、非对称加密算法、哈希算法和数字签名算法。
一、对称加密算法对称加密算法是一种基于密钥的加密算法,它使用相同的密钥进行数据的加密和解密。
最常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。
其中DES是最早的对称加密算法之一,它是由IBM公司研发出来的。
DES算法的密钥长度是56位,它的加密速度和安全性都比较适中。
对称加密算法的优点是加密和解密速度快,适用于大量数据的加密。
对称加密算法的密钥需要在加密和解密的双方之间共享,一旦密钥泄露,数据就会遭到破解。
DSA是Digital Signature Algorithm的缩写,它是一种数字签名算法,与RSA类似,也是一种非对称加密算法。
DSA算法主要用于数字签名,验证数字文件的发送者身份。
ECC 是椭圆曲线加密算法的缩写,它是一种新兴的非对称加密算法。
ECC算法的密钥长度比RSA 和DSA要短,加密速度更快,同时安全性也更高。
三、哈希算法哈希算法,也称摘要算法,是一种基于散列函数的算法,它将任意长度的数据转换成固定长度的哈希值。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-2等。
其中MD5是最常用的哈希算法之一,它将任意长度的数据转换成128位的哈希值。
SHA-1和SHA-2是美国国家安全局的标准算法,它们将数据转换成160位和256位的哈希值。
哈希算法的优点是可以快速地对数据进行签名或校验,同时哈希值的长度是固定的,方便进行比较。
哈希算法不能从哈希值推出原始数据,也无法验证数据的完整性。
四、数字签名算法数字签名算法是一种利用非对称加密算法实现数据签名的方法。
数字签名算法可以验证数据的完整性和真实性,避免数据被篡改或伪造。
最常见的数字签名算法有RSA、DSA、ECDSA等。
常用简易数据加密算法
常用简易数据加密算法摘要:一、加密算法概述二、常用简易数据加密算法分类1.替换加密法2.置换加密法3.复合加密法三、加密算法应用场景与选择原则四、加密算法的安全性与破解方法五、总结与展望正文:一、加密算法概述加密算法是指将原始数据(明文)通过特定的计算过程,转化为难以解读的密文,以达到保护数据安全的目的。
加密算法可以分为简单和复杂两大类。
本文将重点介绍常用简易数据加密算法。
二、常用简易数据加密算法分类1.替换加密法替换加密法是指用固定的替换规则将明文中的字符替换为其他字符。
例如,将字母替换为数字,数字替换为字母等。
这种算法简单易实现,但安全性较低。
2.置换加密法置换加密法是指将明文中的字符按照特定顺序重新排列,形成密文。
常见的置换加密法有凯撒密码等。
这种算法相对简单,但也具有一定的安全性。
3.复合加密法复合加密法是将多种加密方法组合在一起,形成更为复杂的加密过程。
例如,先进行替换加密,再进行置换加密。
这种算法相对复杂,但安全性较高。
三、加密算法应用场景与选择原则1.应用场景:加密算法应用于数据传输、存储、网页加密等场景,以保护数据安全。
2.选择原则:根据加密需求和安全性要求,选择合适的加密算法。
简易加密算法适用于简单场景,复杂加密算法适用于高安全性需求场景。
四、加密算法的安全性与破解方法1.安全性:简易加密算法由于其简单性,安全性相对较低。
一旦加密方法被破解,数据将面临泄露风险。
2.破解方法:通过对加密算法进行分析和试验,找出规律,从而破解加密过程。
针对不同加密算法,有相应的破解方法。
五、总结与展望本文介绍了常用简易数据加密算法,包括替换加密法、置换加密法和复合加密法。
在实际应用中,应根据需求选择合适的加密算法。
常用简易数据加密算法
常用简易数据加密算法【最新版】目录1.概述2.常用简易数据加密算法2.1 RSA 加密算法2.2 AES 加密算法2.3 DES 加密算法2.4 3DES 加密算法2.5 Blowfish 加密算法2.6 MD5 加密算法2.7 SHA-1 加密算法3.总结正文一、概述数据加密是指将数据按照一定的规则进行编码,使得未经授权的人无法理解其含义。
在计算机领域,数据加密技术被广泛应用于保护信息的安全。
简易数据加密算法是一种相对简单且易于实现的加密方法,适用于各种场景。
本文将为您介绍几种常用的简易数据加密算法。
二、常用简易数据加密算法1.RSA 加密算法RSA 加密算法是一种非对称加密算法,其安全性高、应用广泛。
RSA 算法中,公钥和私钥是不同的,通过数学上的难题实现加密和解密。
RSA 算法适用于网络通信等场景。
2.AES 加密算法AES 加密算法是一种对称加密算法,其加密和解密使用相同的密钥。
AES 算法支持 128 位、192 位和 256 位密钥长度,安全性较高。
AES 算法广泛应用于各种数据存储和传输场景。
3.DES 加密算法DES 加密算法是一种对称加密算法,其密钥长度为 56 位。
由于密钥长度较短,DES 算法相对容易被暴力破解,但仍然适用于一些对安全性要求不高的场景。
4.3DES 加密算法3DES 加密算法是一种基于 DES 的改进算法,其通过对数据进行三次DES 加密和解密,提高了安全性。
3DES 算法适用于对数据安全性要求较高的场景。
5.Blowfish 加密算法Blowfish 加密算法是一种对称加密算法,由 Bruce Schneier 提出。
Blowfish 算法的特点是加密速度快、安全性高。
其密钥长度最多可达 448 位,适用于各种数据加密场景。
6.MD5 加密算法MD5 加密算法是一种哈希算法,其作用是将任意长度的数据映射成固定长度的摘要。
MD5 算法广泛应用于数据完整性校验、密码安全存储等场景。
常见加密方法及应用
常见加密方法及应用加密是一种对信息进行加密以保护其安全性的技术。
在现代信息社会中,加密被广泛应用在数据传输、网络安全、电子商务等领域。
下面将介绍常见的加密方法及其应用。
对称加密算法:对称加密算法是一种使用相同的密钥来加密和解密信息的算法。
常见的对称加密算法有DES(数据加密标准)、3DES(3重数据加密算法)、AES(高级加密标准)等。
应用于以下场景:1.数据传输:对称加密算法常用于加密数据传输过程中的敏感信息,如银行卡号、密码等,以保护用户的隐私和财产。
2.文件加密:通过对称加密算法,用户可以对文件进行加密以保护其机密性,只有拥有密钥的人可以解密并访问文件内容。
3.身份验证:对称加密算法也可以用于验证身份,例如在登录过程中,用户密码经过加密后与存储的加密密码进行比对。
非对称加密算法:非对称加密算法使用一对密钥,即公钥和私钥,其中公钥用于加密信息,而私钥用于解密信息。
常见的非对称加密算法有RSA(Rivest-Shamir-Adleman)、DSA(数字签名算法)等。
应用于以下场景:1.数字签名:非对称加密算法可用于生成和验证数字签名,保证信息的完整性和真实性。
发送方使用其私钥对信息进行签名,接收方使用发送方的公钥验证签名,确保信息未被篡改。
2.HTTPS通信:非对称加密算法常用于HTTPS协议中,通过公钥加密和私钥解密的方式,保护网页传输过程中的敏感信息,如登录密码、信用卡信息等。
3.密钥交换:非对称加密算法还可以用于密钥交换过程,确保密钥安全地传递给通信双方,以供对称加密算法使用。
哈希算法:哈希算法是一种将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出值的算法。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1(安全哈希算法)等。
应用于以下场景:1.数据完整性验证:哈希算法可以用于验证数据的完整性,通过比较哈希值判断数据是否被篡改,常用于文件传输、数据库存储等场景。
2.数字证书:哈希算法用于生成数字证书的指纹,确保证书的真实性和完整性。
什么是数据加密常见的数据加密算法有哪些
什么是数据加密常见的数据加密算法有哪些数据加密是一种信息安全保护的重要手段,它通过对数据进行转换和处理,使得未经授权的人无法理解数据的真实含义。
数据加密算法是具体实现数据加密的数学函数或过程。
本文将介绍数据加密的概念以及几种常见的数据加密算法。
一、什么是数据加密数据加密是指将原始的可读取的数据转换为非可读取的密文,以保护数据的机密性和安全性。
数据加密算法通过对原始数据进行加密操作,将其转换为密文,只有掌握相应的密钥才能将密文还原为原始数据。
常见的数据加密算法有对称加密算法和非对称加密算法。
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算法。
在加密过程中,数据的发送方使用密钥对数据进行加密操作得到密文,接收方使用相同的密钥对密文进行解密还原为原始数据。
常见的对称加密算法有以下几种:1. DES(Data Encryption Standard):是一种最早和最广泛使用的对称加密算法,它使用56位密钥对数据进行加密和解密。
但是由于密钥长度较短,安全性较低,已逐渐被更安全的算法取代。
2. 3DES(Triple Data Encryption Algorithm):是DES的加强版,使用3个56位的密钥对数据进行3次加密操作。
3DES在安全性上比DES要高,但是加密解密速度较慢。
3. AES(Advanced Encryption Standard):是一种高级加密标准算法,使用128位密钥。
AES在安全性和效率方面都具有较好的表现,目前被广泛应用于各种领域。
三、非对称加密算法非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的算法。
在非对称加密过程中,数据发送方使用公钥对数据进行加密,接收方使用私钥对密文进行解密还原。
常见的非对称加密算法有以下几种:1. RSA(Rivest-Shamir-Adleman):是一种常用的非对称加密算法,使用两个密钥:公钥和私钥。
公钥用于加密数据,私钥用于解密数据。
RSA算法在数字签名和密钥交换中得到广泛应用。
常用加密算法介绍
常⽤加密算法介绍加密技术通常分为两⼤类:"对称式"和"⾮对称式"。
对称性加密算法:对称式加密就是加密和解密使⽤同⼀个密钥。
信息接收双⽅都需事先知道密匙和加解密算法且其密匙是相同的,之后便是对数据进⾏加解密了。
对称加密算法⽤来对敏感数据等信息进⾏加密。
⾮对称算法:⾮对称式加密就是加密和解密所使⽤的不是同⼀个密钥,通常有两个密钥,称为"公钥"和"私钥",它们两个必需配对使⽤,否则不能打开加密⽂件。
发送双⽅A,B事先均⽣成⼀堆密匙,然后A将⾃⼰的公有密匙发送给B,B将⾃⼰的公有密匙发送给A,如果A要给B发送消息,则先需要⽤B的公有密匙进⾏消息加密,然后发送给B端,此时B端再⽤⾃⼰的私有密匙进⾏消息解密,B向A发送消息时为同样的道理。
散列算法:散列算法,⼜称哈希函数,是⼀种单向加密算法。
在信息安全技术中,经常需要验证消息的完整性,散列(Hash)函数提供了这⼀服务,它对不同长度的输⼊消息,产⽣固定长度的输出。
这个固定长度的输出称为原输⼊消息的"散列"或"消息摘要"(Message digest)。
散列算法不算加密算法,因为其结果是不可逆的,既然是不可逆的,那么当然不是⽤来加密的,⽽是签名。
对称性加密算法有:AES、DES、3DES⽤途:对称加密算法⽤来对敏感数据等信息进⾏加密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是⼀个使⽤128为分组块的分组加密算法,分组块和128、192或256位的密钥⼀起作为输⼊,对4×4的字节数组上进⾏操作。
传输安全常用算法
传输安全常用算法随着互联网的快速发展,人们对数据的传输和安全性要求也越来越高。
为了保护数据的机密性、完整性和可用性,传输安全成为了互联网通信领域的重要问题之一。
在传输安全中,算法起到了至关重要的作用。
本文将介绍一些常用的传输安全算法,包括对称加密算法、非对称加密算法和哈希算法。
一、对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用同一个密钥的算法。
常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。
这些算法通过对明文进行位移、替换、混淆等操作,将其转换为密文,从而保证数据的机密性。
对称加密算法具有加解密速度快、计算量小的特点,适用于大数据量的传输。
二、非对称加密算法非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的算法,也称为公钥加密算法。
常见的非对称加密算法有RSA、Elgamal等。
这些算法通过生成一对密钥,其中一个作为公钥用于加密,另一个作为私钥用于解密。
非对称加密算法具有密钥分发方便、安全性高的特点,适用于密钥交换和数字签名等场景。
三、哈希算法哈希算法是指将任意长度的消息转换为固定长度的摘要的算法。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
这些算法通过对消息进行一系列的操作,生成唯一的摘要。
哈希算法具有不可逆性和唯一性的特点,可以验证数据的完整性和真实性,防止数据被篡改。
四、应用场景传输安全算法广泛应用于各个领域,保护着用户的隐私和数据安全。
以下是一些常见的应用场景:1. 网络通信:在网络通信中,通过使用对称加密算法加密数据,保证数据在传输过程中的机密性。
同时,使用非对称加密算法进行密钥交换,保证密钥的安全性。
2. 电子商务:在电子商务中,通过使用哈希算法对用户密码进行加密存储,保护用户的账户安全。
同时,使用非对称加密算法对交易数据进行加密,防止数据泄露。
3. 数字签名:在数字签名中,使用非对称加密算法生成数字签名,用于验证数据的完整性和真实性。
通过对数据进行哈希和加密操作,确保数据在传输过程中不被篡改。
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转常用加密算法介绍5.3.1古典密码算法古典密码大都比较简单,这些加密方法是根据字母的统计特性和语言学知识加密的,在可用计算机进行密码分析的今天,很容易被破译。
虽然现在很少采用,但研究这些密码算法的原理,对于理解、构造和分析现代密码是十分有益的。
表5-1给出了英文字母在书报中出现的频率统计。
表5-1英文字母在书报中出现的频率字母A BC DE FG HI JK LM频率13.05 9.02 8.21 7.81 7.28 6.77 6.64 6.64 5.58 4.11 3.60 2.93 2.88字母N OP QR ST UV WX YZ频率2.77 2.62 2.15 1.51 1.49 1.39 1.28 1.00 0.42 0.30 0.23 0.14 0.09古典密码算法主要有代码加密、替换加密、变位加密、一次性密码簿加密等几种算法。
1.代码加密代码加密是一种比较简单的加密方法,它使用通信双方预先设定的一组有确切含义的如日常词汇、专有名词、特殊用语等的代码来发送消息,一般只能用于传送一组预先约定的消息。
密文:飞机已烧熟。
明文:房子已经过安全检查。
代码加密的优点是简单好用,但多次使用后容易丧失安全性。
2.替换加密将明文字母表M中的每个字母替换成密文字母表C中的字母。
这一类密码包括移位密码、替换密码、仿射密码、乘数密码、多项式代替密码、密钥短语密码等。
这种方法可以用来传送任何信息,但安全性不及代码加密。
因为每一种语言都有其特定的统计规律,如英文字母中各字母出现的频度相对基本固定,根据这些规律可以很容易地对替换加密进行破解。
以下是几种常用的替换加密算法。
1)移位密码是最简单的一类代替密码,将字母表的字母右移k个位置,并对字母表长度作模运算,其形式为:ek(m)=(k+m)=c mod q,解密变换为:dk(c)=(m-k)=m mod q。
凯撒(Caesar)密码是对英文26个字母进行移位代替的密码,其q=26。
这种密码之所以称为凯撒密码,是因为凯撒使用过k=3的这种密码。
2)乘数密码也是一种替换密码,它将每个字母乘以一个密钥k,ek(m)=km mod q,其中k和q是互素的,这样字母表中的字母会产生一个复杂的剩余集合,若是和q不互素,则会有一些明文字母被加密成相同的密文字母,而且不是所有的字母都会出现在密文字母表中。
异或运算(XOR)也常用于替换加密,加密:c=m XOR k,解密:m=c XOR k。
3)多名或同音替换。
每个字母可加密或替换成多个密文字母,这种方法是一种一对多的映射关系,可以挫败一般的频度分析攻击。
3.变位加密变位加密不隐藏明文的字符,即明文的字母保持相同,但其顺序被打乱重新排列成另一种不同的格式,由于密文字符与明文字符相同,密文中字母的出现频率与明文中字母的出现频率相同,密码分析者可以很容易地由此进行判别。
虽然许多现代密码也使用换位,但由于它对存储要求很大,有时还要求消息为某个特定的长度,因而比较少用。
以下介绍几种常见的变位加密算法。
1)简单变位加密。
预先约定好一组数字表示密钥,将文字依次写在密钥下,再按数字次序重新组织文字实现加密,也有人喜欢将明文逆序输出作为密文。
例如密钥:5 24 16 3(密文排列次序)明文:信息安全技术密文:技息全信术安2)列变位法。
将明文字符分割成个数固定的分组(如5个一组,5即为密钥!),按一组一行的次序整齐排列,最后不足一组用任意字符填充,完成后按列读取即成密文。
如明文是:InformationSecurityTechnology,则分组排列为:I nf or ma ti on Se cu ri ty Te ch no lo gy则密文是:ImnrelnaSicoftethgoicynyrouTo,这里的密钥是数字5。
解密过程则是按列排列密文,再按行读取即可。
3)矩阵变位加密。
将明文中的字母按给定的顺序安排在一个矩阵中,然后用另一种顺序选出矩阵的字母来产生密文。
一般为按列变换次序,如原列次序为1234,现为2413。
如将明文Network Security按行排列在3×6矩阵中,如下所示:1 23 45 6N et wo rk Se cu ri ty给定一个置换:,根据给定的次序,按5、2、6、4、1、3的列序重新排列,得到:5 26 41 3o er wN tc ue kS iy rt所以,密文为:oerwNtc uekS iyrt。
解密过程正好相反,按序排列密文后,通过列置换再按行读取数据即可。
4.一次性密码簿加密一次性密码簿加密具有代码加密的可靠性,又保持了替换加密的灵活性,密码簿每一页都是不同的代码表,可用一页上的代码来加密一些词,用后销毁,再用另一页加密另一些词,直到全部的明文完成加密,破译的唯一方法就是获取一份相同的密码簿。
一次性密码簿加密,要求密码簿至少不小于明文长度,即不得重复用来加密明文的不同部分,否则密文就会呈现出某种规律性,也就可能被破译。
一般这种加密方法只用于高度保密的场合下,因为如何将至少同长度的密码簿护送到接收端是一个大代价的行动。
5.3.2单钥加密算法传统加密方法的统计特性是此类算法致命的缺陷。
为了提高保密强度,可将这几种加密算法结合使用,形成秘密密钥加密算法。
由于可以采用计算机硬件和软件相结合来实现加密和解密,算法的结构可以很复杂,有很长的密钥,使破译很困难,甚至不可能。
由于算法难以破译,可将算法公开,攻击者得不到密钥,也就不能破译,因此这类算法的保密性完全依赖于密钥的保密,且加密密钥和解密密钥完全相同或等价,又称为对称密钥加密算法,其加密模式主要有序列密码(也称流密码)和分组密码两种方式。
流密码是将明文划分成字符(如单个字母),或其编码的基本单元(如0、1数字),字符分别与密钥流作用进行加密,解密时以同步产生的同样的密钥流解密。
流密码的强度完全依赖于密钥流序列的随机性和不可预测性,其核心问题是密钥流生成器的设计,流密码主要应用于政府和军事等国家要害部门。
根据密钥流是否依赖于明文流,可将流密码分为同步流密码和自同步流密码,目前,同步流密码较常见。
由于自同步流密码系统一般需要密文反馈,因而使得分析工作复杂化,但其具有抵抗密文搜索攻击和认证功能等优点,所以这种流密码也是值得关注的研究方向。
分组密码是将明文消息编码表示后的数字序列x1,x2,…,xi,…,划分为长为m的组x=(xo,xl,…,xm-1),各组(长为m的矢量),分别在密钥k=(ko,k1,…,kL-1)控制下变换成等长的输出数字序列y=(yo,y1,…,yn-1)(长为n的矢量),其加密函数E:Vn×K→Vn,Vn是n维矢量空间,K为密钥空间。
它与流密码不同之处在于输出的每一位数字不是只与相应时刻输入的明文数字有关,而是还与一组长为m的明文数字有关。
在相同密钥条件下,分组密码对长为m的输入明文组所实施的变换是等同的,所以只需要研究对任一组明文数字的变换规则。
这种密码实质上是字长为m的数字序列的代替密码。
通常取n=m,若n m,则为有数据扩展的分组密码,若n m,则为有数据压缩的分组密码。
围绕单钥密钥体制,密码学工作者已经开发了众多行之有效的单钥加密算法,并且对基于这些算法的软硬件实现进行了大量的工作。
常用的单钥加密算法有DES算法、IDEA算法。
1.数据加密标准DES算法DES算法的发明人是IBM公司的W.Tuchman和C.Meyer,于1971-1972年研制成功。
美国商业部的国家标准局NBS于1973年5月和1974年8月两次发布通告,公开征求用于电子计算机的加密算法,经评选从一大批算法中采纳了IBM的LUCIFER方案,该算法于1976年11月被美国政府采用,DES随后被美国国家标准局和美国国家标准协会(American National Standard Institute,ANSI)承认。
1977年1月以数据加密标准DES(Data Encryption Standard)的名称正式向社会公布,并于1977年7月15日生效。
DES算法是一种对二元数据进行加密的分组密码,数据分组长度为64bit(8byte),密文分组长度也是64bit,没有数据扩展。
密钥长度为64bit,其中有效密钥长度56bit,其余8bit为奇偶校验。
DES的整个体制是公开的,系统的安全性主要依赖密钥的保密,其算法主要由初始置换IP、16轮迭代的乘积变换、逆初始置换IP-1以及16个子密钥产生器构成。
56位DES加密算法的框图如图5-9所示。
图5-9 56位DES加密算法的框图DES加密算法框图明文加密过程如下:1)将长的明文分割成64位的明文段,逐段加密。
将64位明文段首先进行与密钥无关的初始变位处理。
2)初始变位后结果,要进行16次的迭代处理,每次迭代的框图相同,但参加迭代的密钥不同,密钥共56位,分成左右两个28位,第i次迭代用密钥Ki 参加操作,第i次迭代完后,左右28位的密钥都作循环移位,形成第i+1次迭代的密钥。
3)经过16次迭代处理后的结果进行左、右32位的互换位置。
4)将结果进行一次与初始变位相逆的还原变换处理得到了64位的密文。
上述加密过程中的基本运算包括变位、替换和异或运算。
DES算法是一种对称算法,既可用于加密,也可用于解密。
解密时的过程和加密时相似,但密钥使用顺序刚好相反。
DES是一种分组密码,是两种基本的加密组块替代和换位的细致而复杂的结合,它通过反复依次应用这两项技术来提高其强度,经过共16轮的替代和换位的变换后,使得密码分析者无法获得该算法一般特性以外更多的信息。
对于DES加密,除了尝试所有可能的密钥外,还没有已知的技术可以求得所用的密钥。
DES算法可以通过软件或硬件实现。
DES算法的安全性。
DES的出现是密码学上的一个创举,由于其公开了密码体制及其设计细节,因此其安全性完全依赖于其所用的密钥,关于DES的安全问题,学术界有过激烈的争论,普遍的印象是密钥仅有56bit有点偏短。
Diffie和Hellman曾设想花千万美元造一台专用机,渴望一天内找到DES的一个密钥,其基本思想是穷举,即强行攻击(需要255次尝试)。
此外,1990年,Eli Biham和Adi Shamir提出用"微分分析法"对DES进行攻击,实际需要247次尝试,也只有理论上的价值。
后来,有人提出一种明文攻击法--"线性逼近法",它需要243对明文-密文对,在这样强的要求条件下,要十多台工作站协同工作花费十几天才能完成攻击。
表5-2为不同条件下DES攻击时间的预测。
表5-2不同条件下DES攻击时间的预测攻击者类型个人攻击小组攻击院校网络攻击大公司军事情报机构计算资源(假设)1台高性能计算机16台高性能计算机256台高性能计算机大型机(百万美元级)大型机(百万美元级)及先进攻击技术40 bit数周数日数小时数微秒56 bit 数百年数十年数年数小时数秒钟64 bit 数千年数百年数十年数日数分钟80 bit 不可能不可能不可能数百年128 bit不可能不可能不可能不可能数千年在1977年,人们估计要耗资2000万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密,而且需要12h的破解才能得到结果。