信息安全原理与技术ch03(2)-对称加密技术

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对称加密原理ppt课件

非对称密钥算法（asymmetric cipher)
• 加密密钥和解密密钥不相同，从一个很难推出另一个 • 系统称为非对称加密、或双密钥加密（public-key cipher) 、公钥加密 • 公开密钥算法用一个密钥进行加密, 而用另一个进行解密 • 其中的加密密钥可以公开,又称公开密钥（public key)，简称公钥。解密密
解密过程与加密过程基本相同。规则如下：用密文作为算法的输入，但以相反顺序使用子密钥Ki
意味着加密和解密不需要用两种不同的方法。
38
Feistel结构定义
•加密: Li = Ri-1; Ri = Li-1F(Ri-1,Ki)
•解密: Ri-1 = Li
Li-1 = RiF(Ri-1,Ki)
IDEA,RCx,CAST等
90年代对称密钥密码进一步成熟 Rijndael,RC6, MARS,
Twofish, Serpent等出现
2001年Rijndael成为DES的替代者
10
目录
1. 密码学的起源、发展和现状 2. 密码学基本概念 3. Feistel加密结构
11
基本概念
密码学(Cryptology): 是研究信息系统安全
少的信息就可预言加密的整个结构
29
恺撒密码的改进
已知加密与解密算法
C=E(p)=(p+k)mod(26) p=D(C)=(C-k)mod(26)
25个可能的密钥k 明文的语言是已知的且易于识别
30
置换
通过执行对明文字母的置换，重排明文中的每一个元素。
若该明文被视为一个比特序列，则置换涉及到用密文比特模式代替明文比特模式
这一原则已得到普遍承认，成为判定密码强度的衡

对称加密的概述及简单实现

对称加密的概述及简单实现⼀.什么是对称加密常见的加密⽅式分为三种：1.正向加密：如MD5，加密后密⽂固定，⽬前还没有办法破解，但是能够通过数据库撞库有⼀定概率找到，不过现在⼀般⽤这种⽅式加密都会加上盐值。

2.对称加密：通过⼀个固定的对称密钥，对需要传输的数据进⾏加密，速度快，但是安全性不⾼，主要⽤于企业级内部系统中数据传输。

3.⾮对称加密：N把公钥，⼀把私钥，私钥存放在服务器⼀⽅保管，公钥可以放在任意⼀个客户端，客户端向服务器请求的密⽂只有拿到了秘钥的服务器⼀端可以解密。

本⽂主要介绍对称加密。

对称加密是⼀种使⽤单钥密码系统的加密⽅法，同⼀个密钥可以同时⽤作信息的加密和解密。

由于其速度快，对称性加密通常在消息发送⽅需要加密⼤量数据时使⽤。

对称加密也称为密钥加密。

所谓对称，就是采⽤这种加密⽅法的双⽅使⽤⽅式⽤同样的密钥进⾏加密和解密。

密钥是控制加密和解密过程的指令。

算法是⼀组规则，规定如何进⾏加密和解密。

因此加密的安全性不仅取决于加密算法本⾝，密钥管理的安全性更是重要。

因为加密和解密都使⽤同⼀个密钥，如何把密钥安全地传递到解密者⼿上就成了必须要解决的问题。

⼆.什么是随机盐值wiki百科对盐值的介绍如下：盐（Salt），在密码学中，是指通过在密码任意固定位置插⼊特定的字符串，让散列后的结果和使⽤原始密码的散列结果不相符，这种过程称之为“加盐”。

安全因素通常情况下，当字段经过散列处理（如），会⽣成⼀段散列值，⽽散列后的值⼀般是⽆法通过特定算法得到原始字段的。

但是某些情况，⽐如⼀个⼤型的，通过在表中搜索该MD5值，很有可能在极短的时间内找到该散列值对应的真实字段内容。

加盐后的散列值，可以极⼤的降低由于⽤户数据被盗⽽带来的密码泄漏风险，即使通过彩虹表寻找到了散列后的数值所对应的原始内容，但是由于经过了加盐，插⼊的字符串扰乱了真正的密码，使得获得真实密码的概率⼤⼤降低。

实现原理：⽐如⽤户使⽤“abcd”这个字符串作为密码，经过MD5散列后得到了：E2FC714C4727EE9395F324CD2E7F331F但是由于⽤户密码较简单，短密码的散列结果很容易通过撞库破解。

信息安全与密码学原理

信息安全与密码学原理信息安全是指在计算机、通信、存储等信息系统中，确保信息资源不受非法获取、非法使用、非法破坏和非法披露的一系列措施和技术。

密码学是信息安全领域中非常重要的一部分，它涵盖了信息加密、解密、认证、签名等技术。

本文将详细介绍信息安全与密码学原理，包括对称加密、非对称加密、数字签名和公钥基础设施等内容。

一、对称加密算法对称加密算法是信息安全中常见的加密技术之一，它使用同一个密钥对数据进行加密和解密。

常见的对称加密算法有DES、AES等。

对称加密算法的优点是加密和解密速度快，但缺点是密钥的管理和分发比较困难。

二、非对称加密算法非对称加密算法是一种公钥密码体制，它使用一对不同的密钥：公钥和私钥。

公钥可以用于加密数据，私钥用于解密数据。

非对称加密算法的优点是密钥的管理和分发相对容易，但缺点是加密和解密速度较慢。

常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。

三、数字签名数字签名是一种用于确保消息的完整性、认证发送者身份和防止抵赖的技术。

数字签名算法使用私钥对消息进行签名，接收方使用公钥来验证签名的有效性。

常见的数字签名算法有RSA、DSA等。

四、公钥基础设施（PKI）公钥基础设施（PKI）是一种创建、管理和分发数字证书的体系结构。

数字证书用于对用户身份进行认证和数字签名的验证。

PKI包括证书颁发机构（CA）、数字证书、证书吊销列表（CRL）和证书存储库等组件。

五、信息安全的目标与措施信息安全的目标包括保密性、完整性、可用性和不可抵赖性。

保密性是指确保只有授权的人可以访问信息。

完整性是指确保信息在传输和存储过程中不被篡改。

可用性是指确保信息系统能够按照用户预期的方式正常运行。

不可抵赖性是指确保消息的发送者不能否认曾经发送过该消息。

为了实现信息安全的目标，需要采取一系列的措施，包括访问控制、加密技术、身份认证、安全审计等。

六、常见的攻击手段和防范措施信息安全面临多种攻击手段，比如密码破解、中间人攻击、网络钓鱼等。

对称加密和非对称加密的原理

对称加密和非对称加密的原理对称加密和非对称加密，这两个名词听起来有点高深，但其实它们就像一对小情侣，各自有各自的特点和魅力。

先说说对称加密，简单点说就是你和你的好朋友一起玩秘密游戏。

你们俩有一个密码，这个密码就是你们交流的钥匙。

你给他发消息，他用同样的密码解开，这样就能明白你想说啥。

很简单吧？就像你跟好朋友约定一个暗号，别人根本听不懂。

这个加密方式的好处就是速度飞快，省事儿得很，尤其适合大批量的数据传输。

想象一下，如果你们俩在一间小房子里，互相传递纸条，这样小而美的过程简直没谁了。

不过，话说回来，问题也来了。

这种方式最大的麻烦是，密码得保密呀。

如果你们的密码被别人知道了，那就麻烦大了，谁都能看你们的秘密。

这就像是你们的房子被不速之客闯入，瞬间所有秘密都曝光了。

为了防止这种情况，大家需要经常换密码，听起来可麻烦了，但为了保密，总得有点牺牲嘛。

接下来咱们聊聊非对称加密，这个听起来就复杂多了。

想象一下，你们俩不是一个密码，而是有一把公钥和一把私钥。

公钥就像是大大的邮箱，谁都可以投信进去，但只有你自己才能打开那个邮箱。

私钥就是你心里的小秘密，谁也不可以碰。

这种方式好就好在，即使公钥被别人知道，也没事，反正他打不开你的私钥。

这就像你把信放进一个只能你打开的箱子，别人只能干瞪眼。

非对称加密虽然安全，但是速度就慢了，想象一下，你写了信，得先放进去再用私钥打开，感觉像是在慢慢滴水。

对于大数据量的处理，真是让人挠头。

还有就是，公钥和私钥的管理也得小心，别搞丢了，不然可就成了“空箱子”了。

所以，对称加密和非对称加密就像两种不同的饮料，前者是冰镇可乐，爽快又刺激，后者是香醇咖啡，慢慢品味，两者各有千秋。

你想要速度，选择对称加密；想要安全，非对称加密就是你的最佳选择。

就像生活中，有时候你需要快速解决问题，有时候又想保护好自己的隐私。

只要灵活运用这两种方法，你就能在数字世界里如鱼得水，畅通无阻。

对了，网络安全这个大背景下，了解这些加密方式就显得特别重要。

对称加密技术在信息安全中的应用研究

对称加密技术在信息安全中的应用研究信息安全一直是人们关注的重要问题，随着互联网的发展，信息泄露、数据篡改等问题变得越来越严重。

在信息传输中，加密技术是保护机密性、完整性和可用性的重要手段之一。

对称加密技术作为一种最基础、最广泛应用的加密技术之一，在信息安全中具有重要的应用价值。

本文将就对称加密技术在信息安全中的应用进行探讨。

一、对称加密技术的原理与特点对称加密技术是指加密和解密使用相同的密钥，是一种基于密钥密码学的加密技术。

它的基本原理是通过改变普通文本的组成规则，使其成为密文，然后用密钥对密文进行解密，恢复成普通文本。

对称加密技术的特点如下：（1）加密解密密钥相同，速度快：对称加密的算法相对来说非常简单，只需要使用一个密钥进行加密和解密，因此速度快、效率高。

（2）密钥保存难度大：对称加密的弱点在于密钥的传输和保存比较麻烦，密钥保密工作更加困难。

（3）保密性强：对称加密的保密性强，只要密钥保存好，数据就相对比较安全。

（4）易于实现：对称加密技术的实现比较简单，可在各种计算机和通信设备上进行应用。

二、对称加密技术在信息安全中的应用1. 通讯加密在网络通讯中，如何进行加密处理以保证信息的机密性是一个非常重要的问题。

对称加密技术是解决此问题的重要手段之一。

在通讯过程中，发送方将明文按照指定的加密规则加密后，再用密钥传输，接收方解密时通过密钥进行解密，从而保证了通讯过程中信息不被泄露。

2. 文件加密对称加密技术也可用于文件加密。

在文件存储和传输过程中，使用对称加密算法对数据进行加密处理，从而保护数据机密性。

3. 密码保护对称加密技术也可用于密码保护，在用户输入密码时，将密码用对称加密技术加密后再存储到计算机中，下次用户登录时再将密文传输给验证服务器进行验证。

通过对称加密技术保护密码数据，可以避免密码被暴力破解。

三、对称加密技术的安全性和风险对称加密技术虽然具有较高的效率和易于实现的优点，但是其安全性也存在一定的风险。

对称加密算法的基本原理

对称加密算法的基本原理对称加密算法是一种常用的加密技术，它的基本原理是使用相同的密钥对数据进行加密和解密。

简单来说，就是加密和解密过程使用相同的钥匙。

对称加密算法的过程可以用一个安全的锁来做类比。

假设有两个人，他们想要传递一封秘密信件，但是又不想让别人知道信件的内容。

他们可以使用一个锁，这个锁可以用同一个钥匙来锁上和打开。

在加密的过程中，发送方首先使用预先约定好的密钥对要传递的数据进行加密。

这个过程就好像是将信件放入一个保险箱中，并用锁把保险箱锁起来。

只有拥有正确的钥匙才能将保险箱打开，才能解密出信件的内容。

在解密的过程中，接收方使用相同的密钥对加密后的数据进行解密。

这个过程就类似于接收方使用正确的钥匙打开保险箱，并取出信件。

只有使用正确的钥匙，才能成功解密出数据的内容。

对称加密算法有许多常见的实现方式，如DES、AES等。

这些算法都是根据一系列数学操作和运算来实现加密和解密的过程，保证了数据的安全性。

对称加密算法具有许多优点。

首先，它的加密速度较快，适合在大量数据传输中使用。

其次，由于加密和解密使用相同的密钥，所以使用起来比较简单方便。

同时，对称加密算法的安全性也得到了不断的改进和提高，可以抵抗许多常见的攻击手段。

然而，对称加密算法也存在一些不足之处。

最大的问题就是密钥的分发和管理。

由于加密和解密都使用同一个密钥，所以密钥的安全性非常重要。

如果密钥被泄露或者被攻击者获得，就会导致数据泄露和安全风险。

为了解决这个问题，通常需要使用其他的技术手段来保护密钥，如密钥交换协议和密钥管理系统。

同时，也可以结合其他的加密算法，如非对称加密算法，来增强系统的安全性。

总之，对称加密算法是一种常用的加密技术，它的基本原理是使用相同的密钥对数据进行加密和解密。

它具有加密速度快、使用方便等优点，但也存在着密钥管理方面的挑战。

为了提高安全性，可以结合其他的技术手段来保护密钥和数据的安全。

对称加密技术名词解释

对称加密技术名词解释
对称加密是一种加密技术，它使用同一个密钥进行加密和解密。

在对称加密中，发送方将明文和密钥作为输入，通过一系列的加密算法，将明文转换为密文。

然后，接收方使用相同的密钥和相同的算法对密文进行解密，以恢复原始的明文。

对称加密的优点包括速度快和计算效率高。

由于加密和解密使用相同的密钥，它的计算成本相对较低。

然而，对称加密的主要缺点是密钥的传输和管理问题。

发送方和接收方必须在通信之前共享密钥，这可能存在风险，例如被拦截或被泄露。

为解决密钥传输和管理的问题，一种常见的做法是使用非对称加密与对称加密相结合。

非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。

发送方使用接收方的公钥对明文进行加密，接收方使用自己的私钥对密文进行解密。

这样，密钥不需要传输，只需要保护好私钥即可。

在实际应用中，对称加密通常用于加密大量数据，因为它的速度快。

常见的对称加密算法包括DES、3DES、AES等。

总结而言，对称加密是一种使用相同密钥进行加密和解密的加密技术。

它的优点是速度快和计算效率高，但需要解决密钥传输和管理的问题。

与非对称加密结合使用可以提高安全性。

哈希算法、对称加密算法和非对称加密算法。-概述说明以及解释

哈希算法、对称加密算法和非对称加密算法。

-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在当今信息时代，数据安全已成为人们日常生活和业务活动中不可忽视的重要问题。

随着信息技术的不断发展，各种加密算法被广泛应用于数据传输、存储和处理等领域。

本文将重点介绍哈希算法、对称加密算法和非对称加密算法这三种关键的加密技术。

哈希算法作为一种单向的加密方法，通过将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值，可以实现数据的完整性校验和验证。

对称加密算法是一种传统的加密方式，其加密和解密过程使用相同的密钥，能够确保数据在传输和存储过程中的安全性。

而非对称加密算法则采用公钥和私钥配对的方式，可以实现加密和解密的双向操作，确保数据在通信过程中的机密性和认证性。

本文将深入探讨这三种加密算法的概念、原理、应用等方面，旨在帮助读者更好地了解和应用现代加密技术，保障个人信息和商业数据的安全。

通过对这些关键加密技术的研究和应用，将为信息安全领域的发展和推广提供有力支持。

文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，将对哈希算法、对称加密算法和非对称加密算法进行概述，说明本文的目的和重要性。

在正文部分，将详细介绍哈希算法、对称加密算法和非对称加密算法的概念、原理、应用和特点。

其中，哈希算法部分将介绍哈希算法的基本概念、常见应用场景和特点；对称加密算法部分将介绍对称加密算法的基本概念、工作原理和常见应用领域；非对称加密算法部分将介绍非对称加密算法的概念、工作原理和优缺点。

在结论部分，将对本文所介绍的三种加密算法进行总结，并探讨它们在实际应用中的推广和发展前景。

1.3 目的本文旨在深入探讨哈希算法、对称加密算法和非对称加密算法这三种常见的密码学技术。

通过对这些算法的概念、原理、应用和特点进行详细解析，读者可以更全面地了解它们在信息安全领域的重要性和作用。

我们希望通过本文的阐述，读者能够对这些密码学算法有更深入的了解，从而增强对信息安全的认识，提升信息安全意识和技能，有效保护个人和组织的敏感信息安全。

十分钟读懂加密技术----对称加密技术

十分钟读懂加密技术（一）----对称加密技术加密技术包括加密和解密两个运算过程。

加密是指将特定可读的信息或数据（明文）转化为不可读的内容（密文）的过程，这个过程一般需要算法和密钥两个元素，具体过程对于不同的加密技术来说有所不同。

解密是加密过程的逆运算，是将不可读的密文恢复为明文的过程，这个过程也需要密钥的参与。

加密技术依据加密过程和解密过程使用的密钥是否一致可以分为两类：对称加密和非对称加密，也称私钥加密和公钥加密。

本文主要介绍对称加密技术。

一、对称加密技术的原理对称加密（私钥加密），顾名思义，即加密和解密两个过程使用的密钥相同。

双方（或多方）使用相同的密钥来对需要传递的信息或数据进行加密或解密以构建一个信息通道从而达到交流传输的目的。

如下图所示，如果Alice想要通过互联网发送信息给Bob，但是又怀疑互联网不是一个安全的信息通道，很可能存在第三方恶意机构会拦截她发送的信息。

利用对称加密技术，Alice可以用她事先和Bob商量好的密钥先对要发送的消息进行加密，把消息转化为不可读的密文，再将密文通过互联网发送给Bob。

这样即使被第三方拦截，得到的也只是密文，难以解读Alice原本要发送的消息。

在Bob接收到密文后，再使用与Alice一致的密钥对密文进行解密，将密文恢复到明文。

而当Bob想发送消息给Alice时，他的做法也是一样。

在这个消息传递中，只要恶意机构无法得到Alice和Bob使用的密钥，那么便无法轻松地对密文进行解密，这种加密技术就是安全的。

图1 对称加密技术二、早期的对称加密技术早期的加密技术都是对称加密技术，最早1可以追溯到古希腊时期斯巴达城使用的斯巴达密码棒（Scytale ）2。

到了古罗马时期，出现了非常著名的凯撒密码（CaesarCipher ）。

斯巴达密码棒是古希腊时期斯巴达城邦主要运用的一种加密工具。

其原理是利用木棍对信息字母进行简单地位移，只有将写有信息的长条皮革缠绕在特定直径的木棍上时，才能阅读出信件的真实信息，否则只是一堆无意义的字母组合。

对称加密

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，数据发信方将明文（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。

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。

简介对称加密(也叫私钥加密)指加密和解密使用相同密钥的加密算法。

有时又叫传统密码算法，就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，同时解密密钥也可以从加密密钥中推算出来。

而在大多数的对称算法中，加密密钥和解密密钥是相同的，所以也称这种加密算法为秘密密钥算法或单密钥算法。

它要求发送方和接收方在安全通信之前，商定一个密钥。

对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送或接收的消息解密，所以密钥的保密性对通信性至关重要。

特点对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

不足之处是，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成几何级数增长，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。

在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES和IDEA等。

美国国家标准局倡导的AES即将作为新标准取代DES。

具体算法3DES算法，Blowfish算法，RC5算法。

原理及应用对称加密算法的优点在于加解密的高速度和使用长密钥时的难破解性。

假设两个用户需要使用对称加密方法加密然后交换数据，则用户最少需要2个密钥并交换使用，如果企业内用户有n个，则整个企业共需要n×(n-1) 个密钥，密钥的生成和分发将成为企业信息部门的恶梦。

信息安全技术(知识点)

信息安全技术（知识点）信息安全技术是现代社会中的一项重要技术，在信息化时代中，保护个人、企业和国家的信息安全越来越重要。

本文将介绍一些关于信息安全技术的知识点，帮助读者了解和应用这些技术以保护自己的信息安全。

一、加密技术加密技术是信息安全的重要组成部分，它能够将敏感信息转化为不可读的密文，只有掌握相应密钥的人才能解密获取明文信息。

常见的加密技术有对称加密和非对称加密。

1. 对称加密对称加密使用同一个密钥来进行加密和解密操作。

发送方使用密钥将明文信息加密，并将密文发送给接收方，接收方再使用相同的密钥进行解密。

常见的对称加密算法有DES、AES等。

2. 非对称加密非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。

发送方使用接收方的公钥对信息进行加密，接收方收到密文后再使用自己的私钥进行解密。

非对称加密技术可以更好地保证信息传输的安全性，常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。

二、防火墙技术防火墙是网络安全的重要防线，在网络中起到监控和管理流量的作用，防止未经授权的访问和攻击。

防火墙技术主要包括包过滤式防火墙和应用层网关。

1. 包过滤式防火墙包过滤式防火墙根据预先设定的规则对网络数据包进行过滤和验证。

它可以根据源地址、目标地址、端口号等信息进行判断，只允许符合规则的数据包通过，阻止不符合规则的数据包进入网络。

这种防火墙技术适用于对网络数据包的基本检查。

2. 应用层网关应用层网关在网络层次结构中位于网络边界处，可以检测和过滤应用层数据。

它能够深入应用层协议进行检查，对网络请求进行验证，提供更高级的安全功能。

应用层网关可以防止恶意代码、入侵攻击等威胁。

三、入侵检测系统入侵检测系统是一种用于检测和防止网络攻击的技术。

它通过分析网络流量和系统日志等信息，识别潜在的入侵行为，并采取相应的措施来保护网络安全。

常见的入侵检测系统有基于签名的入侵检测和基于行为的入侵检测。

1. 基于签名的入侵检测基于签名的入侵检测通过事先定义的特征库来识别已知的入侵行为。

信息安全原理与实践-第二版03 对称密钥加密

• DES是具备如下基本特性的Feistel密码方案：
共16轮计算 64位分组长度 56位密钥 48位子密钥
14
• 一轮DES算法
15
• DES算法的轮函数F可以表示为：
F(Ri-1, Ki)=P-box(S-boxes(Expand(Ri-1) Ki))
• 轮函数F的组成包括排列扩展、附加的子密钥、S-box和P-box • 排列扩展将其输入从32位扩展到48位，再用子密钥与该结果进行异或运算。然后，S-box压缩48位为32位，再将结果传递给P-box。将Pbox的输出与旧的左半部分进行异或运算，得到新的右半部分。
Information Security: Principles and Practice, 2nd Edition [美]Mark Stamp 张戈著译
1
第3章对称密钥加密
2
3.1 引言
• 本章讨论对称密钥加密技术家族的以下两个分支，并在一定程度上熟悉其内部工作原理和用途。 • 流密码加密
D(C,K )=E(P,K) • K 和K都是已知的。这样，Trudy就已经发现可以通过用密钥加密等式两端来找到112位的密钥： C=E(E(P, K), K ) • 由此可以得到K1=K和K2=K 。
双重DES算法并不比单一DES算法更加安全
22Biblioteka • 三重DES • 定义： C=E(D(E(P, K1), K2), K1)
寄存器Y=(y0, y1, ... ,y21)
t =y20 y21 yi =yi -1 for i =21, 21, 19, ... , 1 y0 =t
t =z7 z20 z21 z22
寄存器Z=(z0, z1,... ,z22)

对称加密的原理

对称加密的原理对称加密是一种常见的加密算法，其原理是使用同一个密钥进行加密和解密。

在对称加密中，发送方使用密钥将明文转换为密文，接收方使用相同的密钥将密文转换回明文。

这种加密方式被广泛应用于保护通信和存储数据的安全。

对称加密算法的核心原理是替换和混淆。

发送方将明文通过一系列的替换和混淆操作转换为密文。

替换操作是将明文中的字符替换为其他字符或字节，使得密文无法直接被理解。

混淆操作是对替换后的密文进行进一步的操作，增加其复杂性和难以破解性。

这样，即使攻击者获取到密文，也无法轻易地还原出明文。

对称加密算法的安全性依赖于密钥的保密性和算法的复杂性。

密钥是对称加密算法中的核心，只有拥有正确的密钥才能进行解密操作。

因此，密钥的保密性非常重要。

如果密钥被泄露，那么攻击者可以使用相同的密钥轻松解密密文，从而获取明文信息。

因此，保护密钥的安全性是对称加密算法的关键。

对称加密算法的安全性还受到算法的复杂性的影响。

复杂的算法可以增加攻击者破解密文的难度。

常见的对称加密算法有DES、AES 等，它们都采用了复杂的替换和混淆操作，使得破解密文需要巨大的计算量和时间成本。

然而，对称加密算法也存在一些问题。

首先，密钥的分发是一个挑战。

发送方和接收方需要事先约定好密钥，但如何安全地将密钥传输给接收方是一个问题。

如果密钥在传输过程中被窃取，那么加密的安全性就会受到威胁。

其次，对称加密算法只适用于点对点的通信，即发送方和接收方之间需要共享相同的密钥。

如果需要进行多方通信，那么每对通信方都需要拥有不同的密钥，密钥的管理会变得非常困难。

为了解决这些问题，一种常见的做法是使用非对称加密算法和对称加密算法相结合的方式。

非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。

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。

这样，即使公钥被泄露，攻击者也无法使用公钥进行解密。

而对称加密算法则用于加密和解密实际的数据，密钥的分发则通过非对称加密算法进行。

《对称加密算法》课件

AES算法
高级加密标准（AES）是一种对称加密算法，使用 128位、192位或256位密钥，具有较高的安全性和性能。广泛应用于各领域。
Blowfish算法
Blowfish算法是一种高速、灵活的对称加密算法，使用32位到448位密钥。由于其安全性和效率，被广泛应用在许多领域。
对称加密算法的应用
结语
对称加密算法具有加密速度快、适用于大规模数据加密等优点，但也存在密钥管理的局限性。对称加密算法的发展仍在继续，为保障信息安全提供更多解决方案。
《对称加密算法》PPT课件
对称加密算法是一种常见的加密技术，本课件将介绍对称加密算法的定义、流程、常见算法和应用，与非对称加密算法进行比较，以及对称加密算法的发展趋势。
什么是对称加密算法
对称加密算法是一种加密技术，使用相同的密钥进行加密和解密。它的流程包括密钥生成、数据加密和数据解密。
对称加密算法的流程
1 加密通信
对称加密算法用于保护通信中的敏感信息，例如电子邮箱、即时通讯和互联网传输。
2 文件加密
对称加密算法用于保护文件的隐私和机密性，例如加密存储在计算机硬盘上的文件。
3 数据库加密
对称加密算法用于加密数据库中的敏感数据，例如用户个人信息和金融数据。
对称加密算法与非对称加密算法的比较
安全性比较
1
加密流程
1. 生成密钥
2. 将明文与密钥进行加密运算
3. 得到密文
2
解密流程
1. 使用相同的密钥对密文进行解密运算
2. 得到明文
3
对称加密算法的优缺点
优点：加密速度快，适用于大规模的数据加密。
缺点：密钥的安全性依赖于密钥的交换和管理。

信息安全原理与技术之对称加密技术

信息安全原理(yuánlǐ)与技术
共七十三页
数据(shùjù)加密标准
• 美国国家标准局(NBS)，即现在(xiànzài)的国家标准和技术研
究所(NIST)于1973年5月向社会公开征集标准加密算法
• 并公布了它的设计要求： -- 算法必须提供高度的安全性
--算法必须有详细的说明，并易于理解 --算法的安全性取决于密钥，不依赖于算法 --算法适用于所有用户 --算法适用于不同应用场合 --算法必须高效、经济 --算法必须能被证实有效
• Serpent（由Ross Anderson , Eli Biham 和 Lars Knudsen发布，对它的评价是算法简洁、速度慢、安全性极高）
• Twofish（由Counterpane公司一个庞大的团队发布，对它的评价是算法复杂、速度极快、安全性高）
共七十三页
共七十三页
• 1974年8月27日, NBS开始第二次征集，IBM提交了算法LUCIFER，该算法由Feistel领导的团队研究开发，采用64位分组以及128位密钥
• IBM用改版的Lucifer算法参加竞争(jìngzhēng)，最后获胜，成为数据加密标准 (Data Encryption Standard, DES)
S4
S5
S6
S7
S8
P F (32 bits)
共七十三页
图3.8 扩展(kuòzhǎn)置换E
图3.9 置换(zhìhuàn)函数P
共七十三页
S盒
• 在加密函数计算过程中使用了8个S盒 • S盒是DES保密性的关键所在 • S盒是一种非线性变换，也是DES中唯一的
非线性运算 • S盒有6 位输入，4 位输出 • 48位数据(shùjù)经过8个S盒后输出32位数据 • 每个S盒都由4行(表示为0,1,2,3)和16列

对称加密算法的原理

对称加密算法的原理对称加密算法是一种常用的加密技术，其原理是使用同一个密钥同时用于加密和解密数据。

对称加密算法主要包括加密和解密两个过程。

加密过程中，将明文数据分成固定长度的数据块，通过某种算法和密钥进行处理，生成密文。

常见的对称加密算法有DES、AES等。

解密过程中，使用相同的密钥和算法对密文进行处理，还原出原始的明文数据。

对称加密算法的原理基于一些数学运算和逻辑操作。

其中，主要涉及到异或运算、位操作、置换操作、代替操作、轮函数等。

首先，对称加密算法通常使用的密钥长度是固定的，一般为128位、192位或256位。

密钥的选择非常重要，密钥的长度越长，破解难度越大，安全性越高。

对称加密算法通常采用分组加密的方式，将明文数据按照一定的规则分组，每个分组的长度为固定的比特长度。

分组加密可以提高效率和安全性。

在加密过程中，对称加密算法使用密钥对每个数据块进行处理。

具体的处理过程通常包括多轮加密操作，每轮操作称为一个轮函数。

轮函数是对数据块进行逻辑操作和数学运算的组合。

具体的操作包括位操作、代替操作和置换操作。

位操作主要包括移位操作、与操作、或操作、异或操作等。

移位操作可以改变数据块中每个比特的位置，与操作、或操作、异或操作可以改变数据块中每个比特的值。

代替操作是用一个查找表对数据块进行替换。

这个查找表称为S-box，用于将每个输入比特映射到一个输出比特。

置换操作是根据固定的规则改变数据块中比特的位置。

置换操作可以改变数据块中比特的位置，增加密码的混淆程度。

在解密过程中，同样使用密钥和算法对密文进行处理，还原出原始的明文数据。

解密过程和加密过程一样，只是操作的顺序和密钥的使用方式有所不同。

对称加密算法的优点是算法运算速度快、加密解密过程简单、实现方便，适合对大量数据进行加密。

然而，对称加密算法的缺点是密钥的管理和分发较为困难，安全性依赖于密钥的保护。

为了解决密钥管理和分发的问题，通常使用非对称加密算法来加密和传递对称加密算法中的密钥。

信息安全原理与技术ch03(1)-对称加密技术

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如果一个密码系统能够抵抗选择明文攻击，那么它也能抵抗唯密文攻击和已知明文攻击在这几种攻击类型中，唯密文攻击难度最大，因为攻击者可利用的信息最少对密码设计者而言，被设计的加密算法一般要能经受得住已知明文的攻击如果无论攻击者有多少密文，由一个加密算法产生的这些密文中包含的信息不足以唯一决定对应的明文，也无论用什么技术方法进行攻击都不能被攻破，这种加密算法是绝对安全(Unconditional Security) 除一次一密（One-Time Pad）外，没有绝对安全的加密算法
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密码学的基本概念
密码学（Cryptology）包括密码编码学（Cryptography）,和密码分析学（Cryptanalysis）密码编码学是研究加密原理与方法，使消息保密的技术和科学，它的目的是掩盖消息内容密码分析学则是研究破解密文的原理与方法密码分析者（Cryptanalyst）是从事密码分析的专业人员被伪装的原始的消息 (Message)称为明文（Plaintext）将明文转换为密文过程称为加密（Encryption）
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选择密文攻击（Chosen-Ciphertext Attack）: 密码分析者知道加密算法和待破译的密文，密码分析者能选择不同的被加密的密文，并可得到对应的解密的明文，即知道选择的密文和对应的明文。解密这些密文所使用的密钥与解密待破解的密文的密钥是一样的。这种攻击主要用于公钥密码算法。选择文本攻击（Chosen Text Attack）：选择文本攻击是选择明文攻击和选择密文攻击的结合。密码分析者知道加密算法和待破译的密文，并且知道任意选择的明文和它对应的密文，这些明文和待破译的密文是用同一密钥加密得来的，以及有目的选择的密文和它对应的明文，解密这些密文所使用的密钥与解密待破解的密文的密钥是一样的。

对称加密算法的基本原理

对称加密算法的基本原理对称加密算法是一种使用同样的密钥进行加密和解密的算法。

它的基本原理是通过对明文进行一系列的变换和混淆操作，使用密钥来改变明文的结构和内容，从而生成密文。

密文只有在使用相同的密钥进行解密时才能恢复成原始的明文。

1.明文转换：将明文按照一定的规则转换成二进制数据，使其适合进行后续的加密操作。

这个过程通常包括将文本转换成数字、对齐或分块等操作。

2.密钥生成：生成加密和解密所需的密钥。

密钥可以是随机生成的，也可以是根据一定规则从密码中生成的。

密钥的选取对加密算法的安全性至关重要。

3.初始置换：对转换后的明文进行初始的置换操作，通常是通过置换表或者固定的算法进行替换和重排。

这一步骤的目的是增加密文的复杂性和随机性。

4.轮函数：使用密钥对明文进行一系列的轮次变换。

每一轮都包括不同的操作，例如代换、置换、逐位移位等。

轮函数的目的是使密文的每一位都依赖于密钥的每一位，增加密文的随机性和不可预测性。

5. 密文输出：经过多轮的变换后，得到最终的密文。

密文可以通过各种不同的方式进行输出，例如二进制数据、十六进制数据或者Base64编码等。

6.解密过程：使用相同的密钥对密文进行解密。

解密的过程和加密的过程相反，通常是将每一轮的操作进行逆操作，最终得到原始的明文。

常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。

这些算法在对称加密领域中被广泛应用，具有较高的安全性和性能。

然而，对称加密算法也存在一些问题，例如密钥的分发和管理、密钥的安全性、密码运算速度等。

为了解决这些问题，人们发展了非对称加密算法和混合加密算法等新型加密技术。