加密技术与密钥分配
基于kdc实现对称密钥分配的基本原理
基于kdc实现对称密钥分配的基本原理KDC，即密钥分发中心（Key Distribution Center），是一种常见的实现对称密钥分配的机制。
其基本原理是，通过KDC生成密钥，并将密钥分发给各个参与者，从而确保安全的信息传输。
在对称密钥分配的过程中，KDC首先生成一个对称密码用于保护信息的机密性。
然后，KDC将对称密码分发给参与者，使得这些参与者可以使用密码来加密和解密信息。
在分配过程中，每个参与者都有自己的密钥。
为了使得分配过程更为安全，一个双方向验证机制被加入到过程之中。
这可以确保只有已知用户可以访问密码，并防止非法使用者使用该密码访问受保护信息。
KDC利用了密码学中的许多基本原理和加密技术，例如：1. 对称密钥加密技术：这可以确保信息在传递过程中不会被篡改或者被偷窥。
2. 进行身份验证：这可确保只有已知用户可以访问密码。
3. 防止重放攻击：在传输中，KDC会检查是否有信息重复发送。
这有助于防止某一个加密被重复使用。
二、KDC的构成在KDC机制中，存在三个基本组件：客户端、服务器和KDC服务器。
每个组件都有其自己的职责和作用。
2.服务器：服务器是负责保护数据的实体，其需要使用密码来确保保护数据的机密性。
3.KDC服务器：KDC服务器是关键的组件，其生成加密密码并分配给客户端和服务器。
它还需要确保只有已知用户可以访问密码，以及防止非法使用者使用该密码访问受保护信息。
三、标准KDC过程3.客户端提供正确的答案，KDC随后向客户端发送密钥，用于加密和解密数据。
4.客户端使用KDC服务器生成的密码来加密和解密信息，并将信息发送给服务器。
5.服务器验证密码，并使用密码来解密收到的信息。
6.当客户端和服务器之间的通信结束时，会释放使用的密钥。
四、关于KDC的安全问题虽然KDC机制被广泛使用，但是在实现过程中需要注意安全问题。
一些安全问题的潜在威胁包括：1. 中间人攻击：这种攻击方式会对传递的信息进行篡改、修改等行为，从而获得传递信息的控制权。
量子密钥分配技术的原理与应用
量子密钥分配技术的原理与应用随着大数据和物联网现代技术的发展，我们正在进入一个数字化时代。
然而，这也带来了数据安全性方面的挑战。
传统的加密技术已经不能满足当今的需要，必须有一种更加安全和可靠的加密技术。
那么，量子密钥分配技术就应运而生了。
一、量子密钥分配技术的原理量子密钥分配技术是利用量子密钥分发协议和经典加密技术相结合的一种安全加密通信方式。
在该技术中，密钥是通过量子比特来传输和存储的，这使得该技术可以更好地保护数据的安全性。
量子密钥分发协议的实现，依赖于量子叠加和量子纠缠，同时也绕过了威胁传输安全的截获、窃听等风险。
1.1 量子叠加量子叠加是指量子态存在一种特殊性质，可同时处于多种状态之中，例如同时“0”和“1”状态。
这使得量子通信能够让数据同时在多处进行储存和传输，使得该技术相对更加安全和更加有效。
1.2 量子纠缠量子纠缠的概念是指两个或者多个量子的状态之间存在着非经典的联系，纠缠状态下一什么量子态发生改变，另一种也会产生联动的效应。
这种关联被认为是量子通信中非常重要的保障之一。
通过测量这种纠缠状态，就可以保证量子通信的安全性。
二、量子密钥分配技术的应用量子密钥分配技术的应用涵盖范围非常广泛，特别是在军事、财政、能源、信息安全等方面。
由于其高度安全的保证，越来越多的公司和政府机构也已经开始使用。
2.1 保密通信量子密钥分配技术可以用来保护两端之间的通信内容不被干扰或窃取。
由于其严格的物理规律，使得信息传输过程中的干预和偷窃极难实现。
2.2 电子支付电子支付安全性得到提高。
由于传统的加密技术可以被攻击和窃取，这就给支付安全带来了风险。
但对于量子密钥分配技术来说，它所运用了纠缠原理和不可复制性原理的性质，使得其保密性得到了良好的保证，大大提高了电子支付的安全性。
2.3 个人隐私量子密钥分配技术可以被运用于隐私保护业务。
例如个人的健康记录和照片可以用量子密钥进行保护，使得个人信息不会因身份识别技术的发展而被窃取或泄漏。
信息加密技术
一、加密技术
1. 2. 3. 4. 5.
密码学基础 对称加密算法 非对称加密体制 数据完整性机制 数字签名
二、密钥管理与证书
密码分配与管理 2. 数字证书
1.
学华软软件 学华软软件学 网络 术系
宏
1.1 密码学基础---加密和解密
KE
KD
M
加 密
C
C
解 密
M
加密(E) 加密 M：明文 ： C：密文 ： KE：加密密钥
双密钥，私钥保密， 公开密钥算法 ，双密钥，私钥保密，公钥公开 KE：加密密钥 KD：解密密钥 KE≠KD
A与B方传输信息： 与 方传输信息 方传输信息： 传输方A: 拥有（ 私钥 私钥， 公钥 公钥） 传输方 拥有（A私钥，B公钥） 传输方B: 拥有（B私钥 A公钥 私钥， 公钥） 传输方B: 拥有（B私钥，A公钥）
加密过程: 主要是重复使用混乱和扩散两种技术。 加密过程 主要是重复使用混乱和扩散两种技术。
混乱(Confusion)是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系。 是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系。 混乱 是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系 扩散(Diffusion)是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位。 是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位。 扩散 是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位
2．非对称密钥密码体制: （双密钥，私钥保密，公钥公开） ．非对称密钥密码体制 双密钥，私钥保密，公钥公开）
(1)不需要对密钥通信进行保密，所需传输的只有公开密钥，极大地简 化了密 不需要对密钥通信进行保密，所需传输的只有公开密钥， 不需要对密钥通信进行保密 钥管理。 钥管理。缺点是速度慢 （2）改进了传统加密方法，还提供了传统加密方法不具备的应用，如数字签名、 ）改进了传统加密方法，还提供了传统加密方法不具备的应用，如数字签名、 防抵赖等。 防抵赖等。
第12-13讲 密钥分配技术
首先由一杂凑函数将控制矢量压缩到与加密密 钥等长，然后与主密钥异或后作为加密会话密钥的 密钥，即
H h CV Kin K m H K out EK m H K S
其中CV是控制矢量，h是杂凑函数，Km是主密 钥，KS是会话密钥。 会话密钥的恢复过程
Ks DKm H [ EKm H [ KS ]]
3、密钥分配
密钥分配是分发和传送密钥的过程，即是使 使用密码的有关各方得到密钥的过程。 密钥分配要解决安全问题和效率问题。如果 不能确保安全，则使用密码的各方得到的密钥就 不能使用；如果不能将密钥及时送达，将不能对 用户信息系统使用密码进行及时的保障。 密钥分配手段包括人工分配和技术分配。
4、密钥更新
例1：某个银行有三位出纳，他们每天都要开启保 险库。为防止每位出纳可能出现的监守自盗行为， 规定至少有两位出纳在场时才能开启保险库。 该问题就可利用秘密共享技术解决。 例2：遗嘱问题： 某富翁有6个子女，将其遗嘱和存款密码分成6 片，每个子女1片。规定至少有4个子女同时出示手 中密钥时，就能恢复密码。 不要求6人同时出示的目的在于防止1人突然死 亡或提出无理要求。
1、密钥的分散管理策略
密钥分散保护通常指将密钥分成几个部分，存放 在不同的地方或由不同的人掌管，使用时再将几 部分结合起来。当一部分泄露时，不会危及整个 主密钥的安全。 方式1:将密钥分散在密码机和操作员的手中；
方式2:利用门限方案，将密钥分散在不同的人手中。
例如，对于密钥备份文件的解密与密钥恢复，必须
1、一个简单的秘密密钥分配方案
简单使用公钥加密算法建立会话密钥
对上述方案的攻击 （1）A临时产生一个公钥体制中的密钥对（eA ， A ）， d 然后将（ eA ，IDA ）传送给B。
5-密钥分配与管理
分散式密钥分配具体步骤
(2) BA：EMKm[Ks||IDa||IDb||f(N1)||N2] B使用—个用A和B之间共享的主密钥加密 的报文进行响应。响应的报文包括B产生 的会话密钥、A的标识符IDa、B的标识符 IDb、 f(N1)的值和另一个现时N2 。 (3) AB：EKs[f(N2)] A使用B产生的会话密钥Ks对f(N2)进行加 密，返回给B。
(2) BA：EKUa[N1||N2] B返回一个用A的公开密钥KUa加密的报 文给A，报文内容包括A的现时值N1和B新 产生的现时值N2。因为只有B才可以解密(1) 中的报文，报文(2)中的N1存在使得A确信 对方是B。
(3) AB：EKUb[N2] A返回一个用B的公开密钥KUb加密的报文给B，因为只 有A才可以解密(2)中的报文，报文(3)中的N2存在使得B 确信对方是A。 (4) AB：EKUb[ EKRa[Ks]]
四种方式
1. 2. 3. 4. 公开密钥的公开宣布 公开可用目录 公开密钥管理机构 公开密钥证书
四种方式
1. 公开密钥的公开宣布 公开密钥加密的关键就是公开密钥是公开的。任 何参与者都可以将他的公开密钥发送给另外任何 一个参与者，或者把这个密钥广播给相关人群， 比如PGP (pretty good privacy)。 致命的漏洞：任何人都可以伪造一个公开的告示， 冒充其他人，发送一个公开密钥给另一个参与者 或者广播这样—个公开密钥。
每个通信方都必须保存多达(n一1)个主密 钥，但是需要多少会话密钥就可以产生多 少。同时，使用主密钥传输的报文很短， 所以对主密钥的分析也很困难。
公开加密密钥的分配
公开加密密钥的分配要求和常规加密密钥 的分配要求有着本质的区别。公开密钥技 术使得密钥较易分配，但它也有自己的问 题。无论网络上有多少人，每个人只有一 个公开密钥。获取一个人的公开密钥有如 下四种途径：
数据加密技术中密钥管理的实现方式研究
数据加密技术中密钥管理的实现方式研究【摘要】数据加密技术是现在为了保护数据安全最常用的基本技术,在给数据加密过程中会产生相应的密钥,用于对数据进行加密和解密,随着网上传输的信息量越来越大,相应产生了很多密钥,为防止非法攻击者窃取和攻击密钥,要对密钥进行安全管理,密钥的管理主要包括从密钥产生到吊销这一生产周期的管理,以及对密钥管理的几种方法,主要包括秘密共享、密钥托管和公钥基础设施pki,其中pki是现在比较成熟和应用最广的密钥管理框架。
【关键词】密钥管理;pki;rsa;aes一、绪论1.1研究背景网络在当今世界无处不在,所以网络的安全问题越来越重要,尤其是网络传输过程的信息安全性,近些年来有很多政府网站,商业网站等被黑客攻击,造成了很大的经济等损失,所以我们应该加强网络的安全性。
1.2课题研究的意义密钥管理是一门综合性的技术,它包括理论因素、人为因素、技术因素等方面。
但是一个好的密钥管理系统应当尽量不依赖于人的因素。
密钥管理的目标是使得密钥具有机密性、真实性和使用的合法性。
最终目的是为了提高系统的安全性。
二、关于数据加密算法的描述2.1 rsa算法简述(非对称密码体制)2.1.1 密钥生成算法①选取两个大素数p和q,计算n=pq和欧拉函数∮(n)=(p-1)(q-1);②随即选取整数e,1<e<∮(n),满足gcd(e,∮(n))=1,计算d=e-1mod∮(n);③公钥为 (n,e),可以公开。
私钥为(p,q,,d),需要保密。
约定rsa算法的明文空间和秘闻空间均为zn={0,1,…,n-1}。
2.1.2 加密算法为了给用户a发送明文m,b进行如下操作:①首先获得a的公钥(n;e);②计算明文c=me mod n③将密文c发送给a。
2.1.3 解密算法为了恢复明文m,接受者a利用其私钥d计算m=cd mod n2.2 aes算法描述(对称密码体制)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。
密码系统的两个基本要素是加密算法和密钥管理【最新】
密钥分配技术
密钥分配技术
密钥分配技术是指在加密和解密过程中，将密钥分配给参与通信的各方以确保安全性和保密性的一种技术。
在传统的密钥分配中，密钥通常是通过人工方式生成并交换。
然而，随着计算机技术的发展，越来越多的密钥分配技术被开发出来，以提高安全性和效率。
其中一种常见的密钥分配技术是公钥加密。
公钥加密使用两个密钥，一个是公钥，一个是私钥。
公钥可以公开给任何人，但私钥必须保密。
通过将消息使用公钥加密，只有持有私钥的人才能解密消息。
这种方法可以避免在密钥交换过程中被窃听或篡改。
另一种常见的密钥分配技术是基于身份的加密。
这种方法将参与通信的各方的身份作为密钥的一部分。
这种方法可以降低攻击者猜测正确密钥的可能性。
总之，密钥分配技术是保证通信安全和保密性的重要技术。
在选择适当的技术时，必须考虑到许多因素，例如安全性、效率和易用性。
- 1 -。
密钥分配与密钥管理课件
异常情况处理机制
密钥泄露处理
一旦发现密钥泄露，立即启动应急响 应机制，撤销泄露密钥，重新分发新 密钥，并对泄露原因进行调查和处理 。
密钥失效处理
备份与恢复
定期备份密钥，并制定详细的密钥恢 复方案，以防意外情况导致密钥丢失 。
当密钥过期或因其他原因失效时，及 时通知相关用户更新或重新申请密钥 ，确保业务正常运行。
持续改进方向和目标设定
改进方向
根据风险评估结果，确定需要改进的方面，如加强密钥管理、完善审计机制等。
目标设定
明确改进的具体目标，如提高密钥的安全性、降低密钥泄露风险等。
效果评估及反馈机制
效果评估
定期对改进措施的效果进行评估，包括安全 风险发生的频率、影响程度等。
反馈机制
建立用户反馈渠道，收集用户对改进措施的 意见和建议，以便及时调整和优化。
非对称加密算法原理及实践
原理
采用公钥和私钥进行加密和解密操作，其中公钥用于加密，私钥用于解密，常见 算法包括RSA、ECC等。
实践
在通信双方未共享密钥的情况下，使用非对称加密算法进行安全通信。发送方使 用接收方的公钥加密信息，接收方使用自己的私钥解密信息。
数字签名技术应用场景
数据完整性验证
发送方使用自己的私钥对信息进行数 字签名，接收方使用发送方的公钥验 证签名的有效性，确保信息在传输过 程中未被篡改。
时效性保障
设定密钥有效期限，过期 密钥自动失效，确保密钥 在有效期内使用。
更新周期确定和执行
更新周期确定
根据密钥使用频率、重要性和安 全需求，制定合理的密钥更新周
期，如季度、半年或一年等。
定期提醒
设置定期提醒机制，提醒用户及时 更新密钥，确保密钥持续有效。
第三讲密钥分配与托管技术
Chen Tieming Software Engineering College, Zhejiang Univ. of Tech.,Hangzhou Email: tmchen@
信息安全基础 之
密钥分配与托管
1.密钥的相关概念 1.密钥的相关概念 2.密钥管理问题 2.密钥管理问题 3.密钥分配技术 3.密钥分配技术 4.密钥托管技术 4.密钥托管技术
密钥管理问题
分配与传递 密钥的分配是指产生并使使用者获得一个密钥 的过程；密钥的传递分集中传送 分散传送两 集中传送和 的过程；密钥的传递分集中传送和分散传送两 集中传送是指将密钥整体传送， 类。集中传送是指将密钥整体传送，这时需要 使用主密钥来保护会话密钥的传递， 使用主密钥来保护会话密钥的传递，并通过安 全渠道传递主密钥。 全渠道传递主密钥。分散传送是指将密钥分解 成多个部分，用秘密分享的方法传递， 成多个部分，用秘密分享的方法传递，只要有 部分到达就可以恢复，这种方法适用于在不安 部分到达就可以恢复， 全的信道中传输。 全的信道中传输。
密钥管理问题
密钥生成
密钥的生成与所使用的算ຫໍສະໝຸດ 有关。如果 密钥的生成与所使用的算法有关。 生成的密钥强度不一致， 生成的密钥强度不一致，则称该算法构 成的是非线性密钥空间， 成的是非线性密钥空间，否则称为是线 性密钥空间。 性密钥空间。
密钥生成
ANSI的X9.17定义了一种线性密钥空间的密钥生成方法 令k为主密钥，v0为64位的随机种子，T为时间戳，生成 的密钥记为Ri，Ek为任意的加密算法，则 Ri = Ek(Ek(Ti)⊕vi)；vi+1 = Ek(Ti⊕Ri) 生成的Ri为64位，去掉校验位，则为标准的DES密钥。 非线性密钥空间中的密钥生成算法 将密钥分成两部分：k和Ek (Str)，Ek (Str)构成秘密预定 义串；使用时先用k解密这个串，若正确，则正常使用k ，否则强行启动另一个弱化了的加密算法。
密钥分配介绍
密钥分配
由于密码算法是公开的，网络的安全性就完全基于密钥的安全保护上。 因此在密码学中出现了一个重要的分支——密钥管理。
密钥管理包括：密钥的产生、分配、注入、验证和使用。本节只讨论 密 钥的分配。
密钥分配是密钥管理中最大的问题。 密钥必须通过最安全的通路进行 分配。
密钥分配 网外分配方式：派非常可靠的信使携带密钥分配给互相通信的各用户。 网内分配方式：密钥自动分配。
Kerberos密钥分配说明
3. A 向 TGS 发送三个项目： • 转发鉴别服务器 AS 发来的票据。 • 服务器 B 的名字。这表明 A 请求 B 的服务。请注意，现在 A 向 TGS 证明自己的身份并非通过键入口令（因为入侵者能够从网上截 获明文口令），而是通过转发 AS 发出的票据（只有 A 才能提取出 ）。票据是加密的，入侵者伪造不了。
Kerberos AS TGS
A
B
A
KA KTG
❖
KS ,
A, KSKSKTG源自T , B,A, KS
KS
KB
B, KAB ,
A, KAB
KAB
KB
T,
A, KAB
KAB
T+1
Kerberos密钥分配说明
1. A 用明文（包括登记的身份）向鉴别服务器 AS 表明自己的身份。
2. AS 向 A 发送用 A 的对称密钥 KA 加密的报文，这个报文包含 A 和 TGS 通信的会话密钥 KS ，以及 AS 要发送给 TGS 的票据（这个票据 是用 TGS 的对称密钥 KTG 加密的）。
• 用 KS 加密的时间戳 T 。它用来防止入侵者的重放攻击。
Kerberos密钥分配说明
4. TGS 发送两个票据，每一个都包含 A 和 B 通信的会话密钥 KAB 。给 A 的票据用 KS 加密；给 B 的票据用 B 的密钥 KB 加密。请注意，现在入 侵者不能提取 KAB ，因为不知道 KA 和 KB 。入侵者也不能重放步骤 3， 因为入侵者不能把时间戳更换为一个新的（因为不知道 KS ）。
无线传感器网络安全关键技术研究
无线传感器网络安全关键技术研究摘要：作为一种新兴的网络，无线传感器网络已经给我们在带来了诸多的便利。
然而在给我们带来全新体验的同时，无线网络也带来了巨大的信息安全挑战。
从无线传感器网络的加密技术、密钥的分配与管理和安全框架协议几个方面入手，分析了现行各种技术的利弊，界定了其适用范围，并对今后的研究方向提出了一些看法。
关键词：无线传感器网络；安全技术；密钥管理；安全协议无线传感器网络是由一定数量的传感器节点以无线通信技术自组织方式构成的网络。
目前已经得到广泛的应用。
作为一种新兴的网络，无线传感器网络已经给我们带来了诸多的便利，诸如无线上网、3G手机等等。
然而在给我们带来全新体验的同时，无线网络也带来了巨大的信息安全挑战。
因此，本文将重点论述无线传感器网络安全的关键技术。
1无线传感器网络的密钥管理分析加密技术是无线传感器网络安全技术的基础，对于加密技术来说，密钥管理是其核心任务。
目前，无线传感器网络密钥管理技术大体可以分为：预共享密钥管理模型、基于密钥池的随机密钥预分配模型以及基于KDC的分配模型。
这几种模型各有所长，但应用中也都存在不足之处，因此，需要对其适用范围加以界定。
1.1预共享密钥管理模型预共享密钥管理模型是一种对称密钥管理，具体来说主要包括了全网预共享密钥模型和点到点预共享密钥两种模式。
全网预共享型仅在网络部署前为所有节点统一分配一个密钥，从而缓解了各个传感器节点的压力，不需要建立大量的密钥通信，RAM占用和通信负载较小，并且具有很强的网络可扩展性。
但一旦出现部分节点被破坏的情况，那么整个网络安全抵抗性就会大大降低，无法保证网络的后向机密性。
且无法进行任意两个节点的认证，容易受到各种假冒与复制攻击。
所以这种密钥管理一般被应用于安全要求不高且网络相对稳定的环境中。
相对全网预共享密钥模型，点到点预共享模型则要求网络中任两个节点间的预共享对一个不同的主密钥，有通信需求的两个节点可使用主密钥衍生的密钥进行加密及节点身份认证。
密钥管理与分配技术
第四章 密钥管理与分配技术
10*
12/13/2
4.1 密钥管理旳内容
4.1.5 密钥旳存储
密钥在多数时间处于静态，所以对密钥旳保存是密 钥管理主要内容。密钥能够作为一种整体进行保存，也 可化为部分进行保存。 密钥旳硬件存储 使用门限方案旳密钥保存 公钥在公用媒体中存储
第四章 密钥管理与分配技术
11*
56 bit 56-64 bit
64 bit 128 bit 128 bit 128 bit 128 bit ≥128 bit
第四章 密钥管理与分配技术
6*
12/13/2
4.1 密钥管理旳内容
4.1.2密钥旳生成
2.好密钥特征
真正随机、等概；
预防使用特定算法旳弱密钥；
双钥系统旳密钥更难产生，因为必须满足一定旳数学关系 ；
4.2.1 基本措施
2.网内分配密钥方式 网内分配方式是利用密码技术自动分配密钥方式。它
又可分为两种： 一种是在顾客之间直接分配密钥，即一种通信主体可向 另一种通信主体传送在一次对话中要使用旳会话密钥。 另一种是设置一种密钥分配中心（KDC-Key Distribute Center），经过KDC来分配密钥，这种措施使用得较多。
第四章 密钥管理与分配技术
3*
12/13/2
4.1 密钥管理旳内容
4.1.1 密钥旳种类
密钥旳种类多而繁杂，从一般通信网络旳应用来看可 分为如下几种： 基本密钥 会话密钥 密钥加密密钥 主机主密钥
第四章 密钥管理与分配技术
4*
12/13/2
4.1 密钥管理旳内容
4.1.1 密钥旳种类
会话密钥KS 基本密钥 KP
19*
12/13/2
加密技术的分类
加密技术的分类随着互联网的普及和信息化的发展，信息安全问题日益成为人们关注的焦点。
在信息安全领域，加密技术是最基础、最重要的技术之一。
加密技术是指将原始的明文信息通过某种方法转换成密文信息，以保证信息的机密性、完整性和可靠性。
按照不同的分类标准，加密技术可以分为多种类型。
一、按照加密密钥的分配方式分类1.对称加密技术对称加密技术也叫私钥加密技术，是指加密和解密使用的是同一个密钥。
对称加密技术具有加密解密速度快、计算量小、效率高等优点，但是密钥分配和管理较为困难，安全性难以保证。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
2.非对称加密技术非对称加密技术也叫公钥加密技术，是指加密和解密使用的是不同的密钥。
公钥是公开的，任何人都可以获得；而私钥是保密的，只有密钥的拥有者才能获得。
非对称加密技术具有密钥分配方便、安全性高等优点，但是加密解密速度较慢。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
二、按照加密方式的不同分类1.分组密码分组密码是指将明文分成固定长度的数据块，每个数据块进行加密转换后再与下一个数据块进行加密，最终得到密文。
分组密码具有加密速度快、适用于大量数据加密等优点，但是安全性较低。
常见的分组密码算法有DES、AES等。
2.流密码流密码是指按照一定规律产生流式的密钥序列，将明文和密钥序列进行异或操作，得到密文。
流密码具有安全性高、适用于实时加密等优点，但是密钥产生和管理较为困难。
常见的流密码算法有RC4、Salsa20等。
三、按照加密应用范围不同分类1.数据加密数据加密是指将数据进行加密，以保证数据在传输和存储过程中的安全性。
数据加密广泛应用于电子商务、电子政务、金融等领域。
常见的数据加密算法有AES、RSA等。
2.通信加密通信加密是指在通信过程中对通信数据进行加密，以保证通信的机密性和安全性。
通信加密广泛应用于军事、政府、金融等领域。
常见的通信加密协议有SSL、TLS等。
3.文件加密文件加密是指对文件进行加密，以保证文件在传输和存储过程中的安全性。
基于公钥算法的对称密钥的分配过程
基于公钥算法的对称密钥的分配过程1.引言1.1 概述在计算机网络和信息安全领域，对称密钥是一种常用的加密技术，它能够确保数据的保密性和完整性。
然而，对称密钥的分配过程一直是一个关键的问题。
为了解决这个问题，公钥算法应运而生。
公钥算法是一种非对称加密算法，它利用了一对密钥：公钥和私钥。
公钥可以公开分享给他人，而私钥则必须保密。
这种算法的使用可以避免对称密钥分发的困难以及安全性的问题。
本文将重点讨论基于公钥算法的对称密钥分配过程。
首先，我们会简要介绍公钥算法的基本原理，包括公钥的生成和加密解密过程。
然后，我们将详细讨论基于公钥算法的对称密钥分配过程，包括一些常见的方法和技术。
通过本文的阅读，读者将能够了解到公钥算法在对称密钥分配中的重要性以及它的好处。
同时，我们也会介绍一些实际应用中的注意事项和挑战，以帮助读者更好地理解和应用这种方法。
在接下来的部分，我们将详细介绍公钥算法的基本原理，以便读者对其有更清晰的认识。
然后，我们将深入探讨基于公钥算法的对称密钥分配过程，包括一些实用的方法和技巧。
最后，我们将总结本文的主要观点并展望未来的研究方向。
请继续阅读后续章节以获取更多信息。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以围绕以下几个方面进行描述:1. 文章分析：这一部分主要对文章的各个章节、小节进行简要的说明和概括，介绍整个文章的逻辑结构和组织方式。
2. 引言：引言部分会涉及文章的背景和意义，以及对本文要探讨的问题进行阐述和提出研究问题的目的和意义。
3. 正文：正文是文章核心部分，也是对称密钥分配过程进行详细阐述的部分。
本部分可以从以下几个方面展开：a. 公钥算法的基本原理：首先简要介绍公钥算法的基本概念和原理，如RSA算法、Diffie-Hellman算法等，为后续的对称密钥分配过程提供理论基础和背景知识。
b. 对称密钥的分配过程：接下来详细介绍基于公钥算法的对称密钥分配过程，可以包括以下内容：首先是对称密钥的生成和存储方式，例如生成随机数、密钥的长度选择等；然后是密钥的协商和交换过程，可以介绍使用公钥加密传输密钥的方法；最后是密钥的验证和确认过程，包括验证密钥的合法性和完整性，确保密钥的安全性。
密钥分配
对称密码体制的密钥管理
1、密钥分配中心 、密钥分配中心KDC KDC与每一个用户之间共享一个不同的密 与每一个用户之间共享一个不同的密 钥加密密钥，当两个用户A和 要进行通信 钥加密密钥 ， 当两个用户 和 B要进行通信 产生一个双方会话使用的密钥K 时 ， KDC产生一个双方会话使用的密钥 产生一个双方会话使用的密钥 ， 并分别用自己与这两个用户共享的密钥 加密钥K 来加密会话密钥发给它们， 加密钥 A 、KB来加密会话密钥发给它们 ， 即将K 发给A， 发给B； 、 接 即将 A(K)发给 ， KB(K)发给 ； A、 B接 发给 发给 收到加密的会话密钥后，将之解密得到K， 收到加密的会话密钥后，将之解密得到 ， 然后用K来加密通信数据 来加密通信数据。 然后用 来加密通信数据。
kerberos有一个所有客户和它们的秘密密钥的数据库对于个人用户来说秘密密钥是一个加密口令需要对访问客户身份进行鉴别的服务器以及要访问此类服务器的客户需要用kerberos注册其秘密密钥由于kerberos知道每个人的秘密密钥故而它能产生消息向一个实体证实另一个实体的身份
单钥加密体制的密钥分配
密钥分配的基本方法： 两个用户（主机、进程、应用程序） 在用单钥加密体制进行 保密通信时，首 先有个共享的私密密钥，而且为防止攻击 者得到密钥，还必须时常更新密钥。因此 密码系统的强度也依赖于密钥分配技术。
Kerberos协议包括一个认证服务器（AS）和 一个（或多个）票据分配服务器（TGS
）。
AS
TGS
3
2 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
1
5 Client Server
2、基于公钥体制的密钥分配 、
公钥体制适用于进行密钥管理， 公钥体制适用于进行密钥管理，特别 是对于大型网络中的密钥管理。 是对于大型网络中的密钥管理。 假设通信双方为A 假设通信双方为 A 和 B 。 使用么钥体制 交换对称密钥的过程是这样的： 首先A 交换对称密钥的过程是这样的 ： 首先 A 通 过一定的途径获得B的公钥；然后A 过一定的途径获得B的公钥；然后A随机产 生一个对称密钥K 并用B 生一个对称密钥K，并用B的公钥加密对称 密钥K 发送给B 接收到加密的密钥后， 密钥 K 发送给 B ； B 接收到加密的密钥后 ， 用自己的私钥解密得到密钥K 用自己的私钥解密得到密钥K。 在这个对称密钥的分配过程中， 在这个对称密钥的分配过程中 ， 不再 需要在线的密钥分配中心， 需要在线的密钥分配中心，也节省了大量 的通信开销。 的通信开销。
密钥分配方案
-申请单位在获得密钥后，应按照规定程序进行激活。
-使用密钥时，必须遵循内部安全策略和操作规程。
e.密钥更新与轮换
-定期更新密钥，以减少被破解的风险。
-在密钥即将过期或出现安全疑虑时，及时轮换密钥。
4.密钥回收与销毁
-当密钥不再使用或达到预定寿命时，应进行回收。
-确保密钥销毁过程符合安全标准，防止密钥被非法恢复。
-确保记录的可追溯性，便于审计和监督。
七、实施与推广
-在组织内部推广密钥分配方案，确保相关人员熟悉方案内容。
-监督方案的实施，确保各项措施得到有效执行。
八、附则
-本方案的解释权归密钥分配工作小组所有。
-本方案自批准之日起生效，并根据实际情况适时修订。
（完）
二、目标
-维护密钥分配的完整性、机密性和可用性。
-确保密钥管理过程符合国家信息安全标准和法律法规。
-提高密钥分配的效率，降低操作风险。
-增强组织内部对密钥安全的认识和责任感。
三、密钥分配策略
1.密钥生成与存储
-密钥应在经认证的安全硬件安全模块（HSM）中生成。
-采用国家批准的加密算法，确保密钥的强度。
2.加强对密钥管理部门和密钥使用单位或个人的监督，确保密钥分配和使用过程的合规性；
3.对违反密钥分配方案的行为，依法予以查处。
七、附则
1.本方案解释权归密钥管理部门所有；
2.本方案自发布之日起实施；
3.如有未尽事宜，可根据实际情况予以调整。
（完）
第2篇
密钥分配方案
一、引言
为保障信息安全，确保敏感数据保护符合法律法规要求，本方案旨在建立一套详尽的密钥分配机制。该机制将遵循最佳实践，确保密钥在整个生命周期中的安全性、合规性和高效性。
密码系统的两个基本要素是加密算法和密钥管理
密码系统的两个基本要素是加密算法和密钥管理密码系统的两个基本要素是加密算法和密钥管理。
加密算法是一些公式和法则，它规定了明文和密文之间的变换方法。
由于密码系统的反复使用，仅靠加密算法已难以保证信息的安全了。
事实上，加密信息的安全可靠依赖于密钥系统，密钥是控制加密算法和解密算法的关键信息，它的产生、传输、存储等工作是十分重要的。
随着信息化和数字化社会的发展，人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高，而在信息安全中起着举足轻重作用的密码学也就成为信息安全课程中不可或缺的重要部分，密码学早在公元前400多年就已经产生，正如《破译者》一书中所说的\人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长\。
密码学（ Cryptograph）一词来源于古希腊语Kruptos（hidden）+ graphein（to write）准确的现代术语是\密码编制学\简称\编密学\，与之相对的专门研究如何破解密码的学问称之为\密码分析学\。
密码学则包括密码编制学和密码分析学这两个相互独立又相互依存的分支。
从其发展来看，可分为古典密码--以字符为基本加密单元的密码，以及现代密码--以信息块为基本加密单元的密码。
第一次世界大战前，重要的密码学进展很少出现在公开文献中，但该领域却和其它专业学科一样向前发展.直到1918年，二十世纪最有影响的密码分析文章之William F. Friedman的专题论文《重合指数及其在密码学中的应用》作为私立的\河岸（Riverbank）实验室\的一份研究报告问世。
1949年到1967年，密码学文献近乎空白。
在1967年，一部与众不同的著作--David Kahn 的《破译者》出现，它没有任何新的技术思想，但却对以往的密码学历史作了相当完整的记述，包括提及政府仍然认为是秘密的一些事情。
《破译者》的意义不仅在于它涉及到的相当广泛的领域，而且在于它使成千上万原本不知道密码学的人了解密码学。
新的密码学文章慢慢地开始源源不断地被编写出来了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使用不同密钥的加/解密 ——加密：EK1（M）= C
——解密：DK2（C）= M 等效于 DK2（EK1（M））=M
方案 明文
加密密钥K1
&# 密文
&# 密文
解密密钥K2
方案 明文 文件
密钥K1 文件
数学变换 函数
密文 密钥K2 数学变换 密文 函数
[图3] 使用不同密钥的加解密
密码学基础
对称算法与公开密钥算法 对称算法 也叫传统密码算法（秘密密钥算法、单钥算 法），就是加密密钥能从解密密钥中推算出来。
算法强度依赖于密钥(K)的算法
密码学基础
使用同一密钥的加/解密 ——加密：EK（M）= C
——解密：DK（C）= M 等效于 DK（EK（M））=M
方案
明文
加密密钥K
&#
密文
&#
密文
解密密钥K
方案
明文
密钥K
文件
数学变换 函数
密文 密钥K 密文
数学变换 函数
文件
[图2] 使用一个密钥的加解密
密码学基础
鉴别:提供与数据和身份识别有关的服务。[通过 数据加密、数据散列或数字签名来实现]
密码学基础
抗否认性:提供阻止用户否认先前的言论或行为 的服务。[通过对称加密或非对称加密，以及数字 签名等，并借助可信的注册机构或证书机构的辅助， 提供这种服务]
5. 算法与密钥
算法 是用于加密和解密的数学函数 受限制(restricted)的算法 算法的强度是基于保持算法的秘密
用户A 明文 摘要 签名 用户B的私钥 对称密钥 明文 解密 密文 密文 签名 A证书 加密 解密 签名 用户B
hash
用户A的私钥
明文 签名 A证书
对称密钥
B证书
用户B的公钥 数字信封
用户A的公钥
摘要
加密技术分类
加密技术
数 据 传 输 加 密 技 术
数 据 存 储 加 密 技 术
数 据 完 整 性 鉴 别 技 术
密钥管理(cont.)
私钥体系的最大问题是密钥的分发 为提高效率，公钥系统用于交换随机私有会话 密钥（用于私有通信）。
密钥分发体系包含以下部分：
证书授权(CA)：发布证书
用户目录服务：下载证书
在证书层次上建立可信机制
密钥管理和证书详解
提高认识是保证安全的前提
紧迫性：大量事实已深刻表明，确保信息安全已是刻不
预映射
鉴别密钥Ｋ 单向散列函数
散列值
密码学基础
公开密码通信（以Alice和Bob通信为例） ——Alice从数据库中得到Bob的公开密钥
——Alice用Bob的公开密钥加密消息， 然后发 送给Bob
——Bob用自己的私人密钥解密Alice发送的消息。
混合密码通信 ——Bob将他的公开密钥发给Alice ——Alice产生随机会话密钥K，用Bob的公开密钥 加密，并把加密的密钥EKBP(K)送给Bob。
ＲSA公钥算法
基于两个大素数的乘积难以分解的数学假设。
加密的概念 私钥与公钥 报文摘要
密码技术
数字签名 数字证书
加密技术分类
组成
算法，algorithm (公用)
密钥，keys (私有)
加密算法是将明文转换成密文的数学方法。强
的加密算法很难破解。
密钥：具有确定bit长度的数字单元。
私钥与公钥
密文
明文
用户B的私钥
解密 对称密钥
数字信封
报文摘要与数字签名(cont.)
数字签名较报文摘要昂贵，因其处理强度大
为提高其效率，对一个长文进行签名的常用方法是先 生成一个报文摘要，然后再对报文摘要进行签名。 使用这种方法，我们不但可以证明报文来源于A (A对 报文签名，不可否认)，而且确定报文在传输过程中未
密码学基础
——公开密钥算法特点 用作加密的密钥（也称公开密钥）不同于 用作解密的密钥（也称私人密钥)。 解密密钥不能根据加密密钥推算出来。 加密密钥能公开。 有时也用私人密钥加密而用公开密钥解密， 这主要用于数字签名。 6. 密码协议
协议：一系列步骤，其目的是为完成一项任务
密码学基础
密码协议：是使用密码学的协议 对称密码通信（以Alice和Bob通信为例） ——Alice和Bob协商用同一密码系统 ——Alice和Bob协商同一密钥
数据完整性鉴别技术
目的是对介入信息的传送、存取、处
理的人的身份和相关数据内容进行验证，
达到保密的要求，一般包括口令、密钥、
身份、数据等项的鉴别，系统通过对比验 证对象输入的特征值是否符合预先设定的 参数，实现对数据的安全保护。
密钥管理
为了数据使用的方便，数据加密在许多场
合集中表现为密钥的应用，以达到保密的要求， 因此密钥往往是保密与窃密的主要对象。密钥 的管理技术包括密钥的产生、分配保存、更换 与销毁等各环节上的保密措施。
——Alice用加密算法和选取的密钥加密她的明 文消息，得到了密文消息 ——Alice发送密文消息给Bob
——Bob用同样的算法和密钥解密密文 单向函数
密码学基础
——例子 已知x，我们很容易计算f(x),但已知f(x)，却难 于计算出x. ——单向函数的作用 不能用作加密 使用单向函数进行鉴别，其鉴别过程如下： Alice将她的口令传送给计算机 计算机完成口令的单向函数的计算 计算机把单向函数的运算结果和它以前存储 的值进行比较。
Alice对她的会话密钥的副本解密 Alice将Bob会话密钥的副本转发给Bob
Bob对他的会话密钥的副本解密
Ａlice和Bob用这个会话密钥安全的通信。
密码学基础
KA、KＢ
KDC
KA Ａlice K
KＢ Bob K
密码学基础
——公开密码学的密钥交换 Alice从KDC提到Bob的公开密钥 Alice产生出随机会话密钥，用Bob的公开 密钥加密它，然后将它传给Bob Bob用他的私人密钥解密Alice的消息
被修改 (报文摘要，机密性)。
由于只有 A知道其私有密钥，一旦他加密 (签名)了报 文摘要 (加密的报文)，他对报文负责 (不可否认)。
数字证书格式（X.509）
证书的版本号
数字证书的序列号 证书拥有者的姓名 证书拥有者的公开密钥 公开密钥的有效期
签名算法
颁发数字证书的验证
完整的数据加密及身份认证流程
两人用同一会话密钥对他们的通信进行加 密。
密码学基础
KAＰub、KＢPub KDC
KＢ Ａlice Bob
K
K= DKＢPri(EKＢPub(K))
密码学基础
7. 密钥管理
产生密钥
密钥传输 使用密钥 更新密钥 存储密钥 备份密钥 密钥有效期
密码学基础
密钥销毁 数字证书
持有人: GBFOCUS
公开密钥: 9f 0a 34 ... 有效期: 2/9/2001- 1/9/2003
证书以一种可 信方式将密钥 “捆绑”到唯 一命名 CA 的签名保证证书的 真实性
序列号: 123465
发布人: CA-名 签名: CA 数字签名
证书可能存放到文件、软盘、 智能卡、数据库 ?
密码学基础
８. 常用的密码算法 数据加密标准（ＤＥＳ） ——DES是一个分组算法，对64位的分组进行操作 ——DES是一个对称算法 ——密钥长度有40位、56位、128位等 ——采用先代替后置换的方式
密码学基础
明文
M
Hale Waihona Puke 加密E(M)密文
C
解密
D(C)
解密函数
明文
M
加密函数
[图1] 加密和解密
对图1中的加密和解密过程有如下等式成立: D(E(M))= M
密码学基础
4. 密码学的作用
机密性:提供只允许特定用户访问和阅读信息， 任何非授权用户对信息都不可理解的服务[通过数 据加密实现]。 数据完整性:提供确保数据在存储和传输过程中 不被未授权修改（窜改、删除、插入和重放等）的 服务。[通过数据加密、数据散列或数字签名来实 现]
——对称算法的数学表示：
加密：EK（M）= C 解密：DK（C）= M ——对称算法分类：
密码学基础
序列算法（stream algorithm) 一次只对明文中的单个位（或字节）进行 运算的算法。 分组算法（block algorithm)
一次对明文的一组位进行运算，典型分组 长度是64位。
公开密钥算法（public-key algorithm） 也叫非对称算法
密码学基础
——Bob用他的私人密钥解密Alice的消息，恢复 出会话密钥：DKBPri(EKBPub(K)) = K
——他们两人用同一会话密钥K对他们的通信消息 进行加密。 数字签名（以采用公开密码技术为例）
——Alice用她的私人密钥对文件加密，从而对文件 签名
——Alice将签名的文件传给Bob
认证中心
私钥（智能卡）
加密密钥
发方 方案 &#
代表算法 • RSA • 椭圆曲线
解密密钥
收方 &# 方案
明文
密文
密文
明文
防护技术——加密：加密机制的配置
应用层加密