非对称加密的原理及种类介绍
非对称加密工作原理
非对称加密工作原理非对称加密是一种密码学中常用的加密方式，它不同于对称加密的密钥只有一个，而是采用了一对密钥，分别是公钥和私钥。
公钥是公开的，可以随意传播，而私钥则是保密的，只有密钥的持有者才能知道。
非对称加密的工作原理可以用以下几个步骤来描述：1. 密钥生成在非对称加密中，首先需要生成一对密钥，包括公钥和私钥。
这对密钥是通过一种特定的算法生成的，通常是基于数论的算法，如RSA算法。
在生成密钥的过程中，需要选择合适的参数，如密钥长度等。
2. 加密过程在加密过程中，使用公钥对明文进行加密。
明文是指待加密的原始数据，可以是文本、图片、音频等任意类型的数据。
加密算法会将明文转换为密文，密文是不可读的乱码，只有对应的私钥才能解密还原为明文。
3. 解密过程解密过程是非对称加密的关键步骤，只有持有私钥的人才能进行解密操作。
使用私钥对密文进行解密，将密文还原为明文。
解密过程是加密过程的逆过程，它需要使用相同的算法和密钥参数来还原明文。
4. 数字签名非对称加密还可以用于数字签名。
数字签名是一种用于验证数据完整性和身份认证的技术。
在数字签名过程中，私钥持有者可以使用私钥对数据进行签名，生成一个唯一的数字签名。
其他人可以使用公钥来验证数字签名的有效性，从而确认数据的完整性和来源可信。
5. 密钥管理在非对称加密中，密钥的安全性非常重要。
公钥是公开的，可以随意传播，但私钥必须妥善保管，不能泄露给他人。
密钥的管理包括密钥的生成、分发、存储和更新等过程，需要采取一系列的措施来保证密钥的安全性。
非对称加密的工作原理可以保证数据的安全性和完整性。
由于公钥是公开的，任何人都可以使用公钥对数据进行加密，但只有私钥的持有者才能解密密文。
这种加密方式可以在不安全的网络环境下进行数据传输，保证数据的机密性。
非对称加密还具有身份认证和数据完整性验证的功能。
通过数字签名技术，可以对数据进行签名，其他人可以使用公钥来验证签名的有效性，从而确认数据的来源可信和完整性。
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。
非对称加密技术的原理和应用
非对称加密技术的原理和应用非对称加密技术是一种应用广泛的加密算法，其原理基于数学和计算机科学中的一些重要概念。
与传统的对称加密技术不同，非对称加密技术使用两个密钥：公钥和私钥，可以有效地保护用户的数据安全。
本文将介绍非对称加密技术的原理和应用。
一、非对称加密技术的原理非对称加密技术的原理基于数学中的两个重要概念：RSA算法和椭圆曲线加密算法。
RSA算法是一种公钥加密算法，由三位密学家Rivest、Shamir和Adleman发明。
RSA算法的核心是质数分解难题，即将一个大的合数分解成为其质数因子的乘积。
RSA算法的加密过程分为两个步骤：首先选取两个大质数p和q，计算它们的积N=p*q，然后选取一个整数e，使得e和(N-1)互质。
公钥就是(N,e)，私钥就是(p,q)。
对于明文M，其加密过程如下：将明文M转化为数字m，然后计算c=m^e mod N，密文即为c；解密过程是首先计算d=e^-1 mod (p-1)(q-1)，然后计算m=c^d mod N，明文即为m。
椭圆曲线加密算法是一种公钥加密算法，其核心是椭圆曲线离散对数难题。
与RSA算法相比，椭圆曲线加密算法在相同安全级别下需要更短的密钥长度和更快的加解密速度，因此在实际应用中更加广泛。
椭圆曲线加密算法的加密过程如下：首先选取一个椭圆曲线E和一点基点G，然后选取一个整数d，计算公钥为P=dG，私钥为d。
对于明文M，其加密过程如下：随机选取一个整数k，计算C1=kG，C2=M+kP，密文即为(C1,C2)；解密过程是首先计算P=dC1，然后计算M=C2-dP。
二、非对称加密技术的应用非对称加密技术的应用非常广泛，下面将介绍几个重要的应用场景。
1. 数字签名数字签名是一种防伪技术，用于验证信息的来源和完整性。
数字签名的实现基于非对称加密技术的原理：发送者使用私钥对消息进行数字签名，然后将签名和消息一起发送给接收者；接收者使用公钥验证数字签名的正确性，以确认消息的真实性和完整性。
对称加密和非对称加密的工作原理
对称加密和非对称加密的工作原理
对称加密和非对称加密的工作原理如下：
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。
非对称加密的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。
希望以上信息可以帮到您，如果您对这两种加密方式有更深入的需求，建议您咨询专业的计算机技术人士或查阅相关书籍文献。
非对称加密算法 交互逻辑-概述说明以及解释
非对称加密算法交互逻辑-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分旨在介绍非对称加密算法及其在信息安全领域中的重要性。
非对称加密算法是一种数据加密技术，与对称加密算法相比，它使用了一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
由于公钥可以公开，而私钥只有密钥持有者知道，这种算法被广泛应用于保护敏感信息的传输和存储过程中。
随着互联网技术的迅猛发展，信息安全面临着越来越多的挑战。
传统的加密方法已经无法满足当今信息安全的需求。
在信息安全领域中，非对称加密算法被认为是一种高度安全可靠的加密技术，能够有效防范各种网络攻击和数据泄露。
在本文中，我们将分别介绍非对称加密算法的原理、应用和优缺点。
通过深入理解非对称加密算法，我们可以更好地了解其在信息安全中的作用，以及为什么非对称加密算法被广泛应用于各种信息传输和存储场景。
接下来的章节将详细介绍非对称加密算法的工作原理，讨论其在各个领域中的应用情况，并分析其优缺点。
最后，我们将总结非对称加密算法的重要性，并展望未来非对称加密算法的发展趋势。
通过本文的阅读，读者将对非对称加密算法有一个全面的了解，并对信息安全的重要性有更深入的认识。
1.2 文章结构本文将围绕非对称加密算法展开讨论，文章结构如下：第一部分是引言。
在引言中，我们将对非对称加密算法进行概述，介绍其基本原理和应用范围，以及本文的目的和重要性。
第二部分是正文。
正文将进一步讨论非对称加密算法的原理、应用和优缺点。
在2.1节中，我们将详细介绍非对称加密算法的原理，包括公钥和私钥的生成、加密和解密过程等。
2.2节将探讨非对称加密算法在实际应用中的具体场景，例如数字签名、密钥交换等。
而在2.3节中，我们将对非对称加密算法的优缺点进行分析和讨论，包括安全性、计算复杂度等方面的考量。
第三部分是结论。
在结论部分，我们将总结非对称加密算法的重要性和应用前景，并对未来非对称加密算法的发展进行展望。
最后，我们将给出本文的结论，对整个讨论进行总结评价。
数据加密与解密的基本原理与方法
数据加密与解密的基本原理与方法标题：数据加密与解密的基本原理与方法导言：数据的加密与解密是当今信息时代中一个重要的领域。
随着信息技术的发展和互联网的普及，保护数据的安全性越来越受到关注。
本文将详细介绍数据加密与解密的基本原理与方法。
一、数据加密的基本原理与方法：1.对称加密：a.定义：使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
b.方法：i.凯撒密码：通过将字符按照固定的规则进行位移来进行加密和解密。
ii.DES（Data Encryption Standard）：一种常用的对称加密算法，通过运算和置换操作实现加密和解密。
2.非对称加密：a.定义：使用不同的密钥对数据进行加密和解密。
b.方法：i.RSA（Rivest-Shamir-Adleman）：常用的非对称加密算法，通过大数分解实现加密和解密。
ii.ECC（Elliptic Curve Cryptography）：基于椭圆曲线数学的非对称加密算法。
二、数据解密的基本原理与方法：1.对称解密：a.通过使用相同的密钥解密被对称加密算法加密的数据。
b.方法：i.凯撒密码的解密方法是对加密时的位移进行逆操作。
ii.DES的解密方法是将密文通过逆向运算和逆置换操作还原成明文。
2.非对称解密：a.通过使用私钥解密被非对称加密算法加密的数据。
b.方法：i.RSA的解密方法是使用私钥对密文进行解密操作，还原成明文。
ii.ECC的解密方法是使用私钥进行解密，还原成明文。
三、数据加密与解密的步骤：1.数据加密步骤：a.明确要加密的数据内容。
b.选择合适的加密算法（对称加密或非对称加密）。
c.生成密钥。
d.使用公钥（非对称加密）或密钥（对称加密）对数据进行加密。
e.生成密文。
2.数据解密步骤：a.明确要解密的密文。
b.选择合适的解密算法（对称解密或非对称解密）。
c.使用公钥（非对称解密）或密钥（对称解密）对密文进行解密。
d.还原成明文。
结论：数据加密与解密在信息安全领域扮演着重要角色，能够有效保护数据的机密性。
非对称原理运用的具体实例
非对称原理运用的具体实例1. RSA加密算法：RSA是一种非对称加密算法，它利用了非对称原理中的公钥和私钥的特性。
在RSA算法中，发送方使用接收方的公钥对消息进行加密，而接收方使用自己的私钥进行解密。
通过使用不同的密钥进行加密和解密，确保了信息的安全性。
2. 数字签名：数字签名是一种利用非对称原理实现的验证身份和保护信息完整性的方法。
发送方使用私钥对消息的散列值进行加密生成数字签名，然后将签名和原始消息一起发送给接收方。
接收方使用发送方的公钥对签名进行解密，并对原始消息进行加密。
通过比较解密后的签名和加密后的消息，可以验证消息的完整性和发送方的身份。
3. TLS协议：传输层安全协议（Transport Layer Security，TLS）是一种常用的加密通信协议，它使用非对称原理来建立安全通信。
在建立TLS连接时，客户端和服务器通过交换公钥进行身份验证，并使用对称加密算法来加密通信过程中的数据。
通过利用非对称原理，TLS协议可确保通信过程中的数据机密性和完整性。
4. SSH协议：安全Shell（Secure Shell，SSH）是一种通过网络进行加密通信的协议。
在使用SSH登录时，客户端和服务器通过交换公钥进行身份验证，并使用非对称加密算法来加密通信过程中的数据。
通过利用非对称原理，SSH协议可确保通信过程中的数据机密性和完整性。
5. 数字货币系统：数字货币系统，如比特币，使用非对称加密算法来加密交易信息和保护用户的隐私。
在进行交易时，发送方使用自己的私钥对交易进行签名，并将签名和交易信息一起广播给网络中的节点。
其他节点使用发送方的公钥来验证交易的有效性。
通过使用非对称原理，确保了比特币交易的安全性和可靠性。
密码学原理及其在网络安全中的应用
密码学原理及其在网络安全中的应用密码学是一门研究如何保护信息安全的学科，它涉及到加密、解密和认证等方面的技术。
在当今信息爆炸的时代，网络安全成为了一个重要的议题。
随着互联网的普及，人们越来越依赖于网络进行信息传输和存储，因此，密码学的应用在网络安全中变得尤为重要。
本文将介绍密码学的基本原理以及它在网络安全中的应用。
一、对称加密算法对称加密算法是一种使用相同密钥进行加密和解密的算法。
在这种算法中，发送方和接收方必须事先共享密钥。
其中最常见的对称加密算法是DES（Data Encryption Standard）和AES（Advanced Encryption Standard）。
DES是一种使用56位密钥的对称加密算法，而AES则是一种更为安全的对称加密算法，它使用128位、192位或256位密钥。
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。
然而，由于发送方和接收方需要共享密钥，密钥的管理成为一个问题。
如果密钥被泄露，那么加密的安全性将受到威胁。
二、非对称加密算法非对称加密算法使用不同的密钥进行加密和解密。
这种算法包括公钥和私钥，公钥可以公开给任何人使用，而私钥则只能由接收方保管。
最常见的非对称加密算法是RSA（Rivest-Shamir-Adleman）算法。
非对称加密算法的优点是密钥的管理更为方便，不需要事先共享密钥。
然而，由于非对称加密算法的计算复杂度较高，加密和解密的速度相对较慢。
因此，在实际应用中，通常使用对称加密算法和非对称加密算法相结合的方式，即先使用非对称加密算法交换密钥，然后使用对称加密算法进行大量数据的加密。
三、哈希函数哈希函数是一种将任意长度的输入映射为固定长度输出的函数。
它具有单向性和抗碰撞性的特点。
单向性指的是通过哈希值无法逆向推导出原始输入，而抗碰撞性指的是不同的输入很难产生相同的哈希值。
哈希函数在网络安全中的应用非常广泛。
例如，数字签名就是使用哈希函数来确保数据的完整性和真实性。
网络信息安全传输加密
网络信息安全传输加密知识点：网络信息安全传输加密一、基本概念1. 信息安全：指保护信息系统正常运行，防止信息泄露、篡改、丢失等风险，确保信息的完整性、保密性和可用性。
2. 传输加密：在信息传输过程中，对数据进行加密处理，以防止数据被非法获取和篡改。
3. 加密算法：一种将明文转换为密文的算法，常用的加密算法有对称加密、非对称加密和混合加密。
二、对称加密1. 对称加密原理：加密和解密使用相同的密钥，加密算法将明文转换为密文，解密算法将密文转换为明文。
2. 常用对称加密算法：DES、3DES、AES等。
3. 对称加密的优点：加解密速度快，适用于大数据量加密。
4. 对称加密的缺点：密钥分发和管理困难，不适合分布式系统。
三、非对称加密1. 非对称加密原理：加密和解密使用不同的密钥，加密密钥（公钥）用于加密数据，解密密钥（私钥）用于解密数据。
2. 常用非对称加密算法：RSA、ECC等。
3. 非对称加密的优点：解决了密钥分发和管理问题，适合分布式系统。
4. 非对称加密的缺点：加解密速度较慢，适用于小数据量加密。
四、混合加密1. 混合加密原理：结合对称加密和非对称加密的优势，将敏感数据使用对称加密算法加密，然后使用非对称加密算法对对称加密的密钥进行加密。
2. 常用混合加密方案：SSL/TLS、IKE等。
3. 混合加密的优点：既保证了加解密速度，又解决了密钥分发和管理问题。
4. 混合加密的缺点：算法复杂，实现难度较大。
五、数字签名1. 数字签名原理：利用非对称加密算法，发送方使用自己的私钥对数据进行签名，接收方使用发送方的公钥对签名进行验证。
2. 数字签名的作用：保证数据的完整性和真实性，防止数据被篡改和抵赖。
3. 常用数字签名算法：MD5、SHA-1、RSA等。
六、安全传输协议1. SSL/TLS：安全套接层协议，用于在客户端和服务器之间建立加密通道，保障数据传输的安全性。
2. SSH：安全外壳协议，用于在网络中加密传输数据，支持远程登录、文件传输等功能。
2非对称加密实验
(6)解密
清除明文文本框中的内容，点击“解密”按钮对密文进行解密，明文默认以十六进制形式显示在明文文本框中，如图1.1.720所示；可选择以文本形式查看明文。
(二)扩展实验
(1)在扩展实验中点击“ELGAMAL扩展实验”按钮，进入ELGAMAL扩展实验窗体。
(1)点击“扩展实验”框中的“RSA计算”按钮，进入RSA计算窗体。
输入报文信息，点击“计算MD5值”生成报文信息的信息摘要，选择p、q值，计算n、φ(n)、e和d并输入相应的文本框中，点击“检验”按钮对计算的各个参数值进行检验。
检验无误后，根据上述计算得到的RSA私钥，计算报文MD5值即报文摘要的前8位的签名值，并输入相应的文本框；点击“生成签名并检验”按钮，检验签名输入是否正确并自动生成消息摘要前8位的签名值并显示，
标准方法可选择公钥加密/私钥解密形式和公钥加密/私钥解密形式进行加解密，此处以公钥加密/私钥解密形式进行加解密，公钥加密/私钥解密可参照完成；注意在一次加解密过程中不要重新生成密钥对。
点击“公钥加密”按钮使用生成的公钥对明文进行加密，密文以十六进制显示在密文文本框中；清除明文文本框中的内容，点击“私钥解密”按钮对密文进行解密，明文默认以文本形式显示在明文文本框中，如图1.1.72所示；可选择以16进制查看明文。
具体步骤可参照古典密码实验中实验步骤二。
三、ECC
(一)扩展实验
(1)在扩展实验中点击“ECC扩展实验”按钮，进入ECC扩展实验窗体。
(2)确定合适的椭圆曲线，获取该曲线的基础解点集。首先，在主窗口的椭圆曲线组合框内的相应文本框中，输入素数p，以及椭圆曲线的2个系数a和b；然后，点击“测试曲线”，得到该椭圆曲线的基础解点集。
对称（DESAES）与非对称（RSASSL数字证书）加密介绍及实际应用
对称（DESAES）与⾮对称（RSASSL数字证书）加密介绍及实际应⽤本⽂不对具体的算法做深⼊研究，只是讲解各种安全算法的原理和使⽤场景。
⼀、数据校验算法数据校验,是为保护数据的完整性，⽤⼀种指定的算法对原始数据计算出的⼀个校验值。
当接收⽅⽤同样的算法再算⼀次校验值，如果两次校验值⼀样，表⽰数据完整。
1、奇偶校验能检测出信息传输过程当中的⼀位误码。
出现错误不能检测出错误，只能要求重发。
2、 CRC循环冗余校验通过增加若⼲冗余位，可以检测出传输过程中的错误。
检错和纠错能⼒强，在通信领域运⽤较⼴泛。
3、MD5校验MD5算法是⼀种信息摘要算法，是通过哈希映射的原理得到⼀个⼤⽂件简短的MD5值。
该算法是⼀种不可逆算法，也就是说开发者不能通过MD5值得到原始⽂件的数据。
这⾥有⼀种可能性，不同的数据⽂件得到相同的MD5值，但是这种情况⼀般开发过程当中都不予考虑（数据碰撞）。
4、 SHA（Secure Hash Algorithm）是由美国专门制定密码算法的标准机构——美国国家标准技术研究院（NIST）制定的，SHA系列算法的摘要长度分别为：SHA为20字节（160位）、SHA256为32字节（256位）、 SHA384为48字节（384位）、SHA512为64字节（512位），由于它产⽣的数据摘要的长度更长，因此更难以发⽣碰撞，因此也更为安全，它是未来数据摘要算法的发展⽅向。
由于SHA系列算法的数据摘要长度较长，因此其运算速度与MD5相⽐，也相对较慢。
同MD5算法相同，他也是⼀种不可逆的算法。
⼆、对称加密算法1、Base64 编解码该算法只能称为⼀种校验，是对原始的数据进⾏了⼀个编码的过程。
有编码就有解码，该过程是⼀个可逆的。
该算法安全性较差，可以很轻松的通过解码将密⽂转换为明⽂，从⽽获取信息。
2、DES 数据加密算法是对称加密算法领域中的典型算法，现在认为是⼀种不安全的加密算法，因为现在已经有⽤穷举法攻破DES密码的报道了。
加密是如何保护数据安全的？
加密是如何保护数据安全的？一、对称加密的原理及应用1.1 对称加密的定义及基本原理对称加密是指发送和接收方使用相同的密钥对数据进行加密和解密的加密算法。
发送方使用密钥对数据进行加密后，将加密后的数据发送给接收方，接收方再使用相同的密钥进行解密，从而实现数据的安全传输和保护。
1.2 对称加密的应用场景对称加密广泛应用于信息传输、网络通信和数据存储等场景。
例如，在网上银行、电子商务和社交网络等应用中，对称加密被用来保护用户的个人信息和交易数据，确保数据在传输和存储过程中不会被非法获取和篡改。
二、非对称加密的原理及应用2.1 非对称加密的定义及基本原理非对称加密是指发送方使用一对密钥（公钥和私钥）对数据进行加密和解密的加密算法。
发送方将数据使用接收方的公钥进行加密后发送给接收方，接收方再使用自己的私钥进行解密，从而实现数据的安全传输和保护。
与对称加密相比，非对称加密具有更高的安全性，但也更耗费计算资源。
2.2 非对称加密的应用场景非对称加密被广泛应用于身份认证和数字签名等场景。
例如，在电子邮件中，发送方使用自己的私钥对邮件进行签名，接收方使用发送方的公钥对签名进行验证，确保邮件的真实性和完整性。
三、哈希算法的原理及应用3.1 哈希算法的定义及基本原理哈希算法是一种将任意长度的数据映射为固定长度的数据的算法。
它通过将数据输入哈希函数，得到一段唯一的哈希值，该哈希值可以唯一地代表原始数据。
哈希算法具有不可逆性和唯一性的特点，同样的输入会得到相同的哈希值，不同的输入则会得到不同的哈希值。
3.2 哈希算法的应用场景哈希算法广泛应用于数据完整性校验和密码存储等场景。
例如，在密码存储中，系统将用户的密码使用哈希算法进行加密，并将加密后的哈希值存储在数据库中。
当用户登录时，系统将用户输入的密码进行哈希计算，并与存储的哈希值进行比对，从而验证用户的身份和密码的正确性。
四、数字证书的作用和验证过程4.1 数字证书的定义和作用数字证书是一种包含用户信息和用户公钥的数字文件，由可信的证书机构签名。
对称密码、非对称密码及量子密码
对称密码、非对称密码及量子密码
对称密码是一种加密技术，使用相同的密钥来加密和解密数据。
这意味着发送方和接收方必须共享相同的密钥。
常见的对称密码算
法包括DES、AES和IDEA等。
对称密码的优点是加密和解密速度快，但缺点是密钥分发和管理的复杂性。
非对称密码，也称为公钥密码，使用一对密钥，公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
这种密码技术可以解决对
称密码中密钥管理的问题，因为公钥可以公开发布，而私钥仅由接
收方持有。
常见的非对称密码算法包括RSA、DSA和ECC等。
非对称
密码的优点是密钥管理更容易，但缺点是加密和解密速度比对称密
码慢。
量子密码是基于量子力学原理的一种加密技术，利用量子比特
的特性来实现安全的通信。
量子密码的核心思想是利用量子态的不
可测性和不可分割性来实现安全的密钥分发和加密通信。
量子密码
的优点是能够提供绝对安全的通信，因为量子态的测量会破坏其状态，从而使得任何的窃听行为都会被检测到。
然而，量子密码技术
目前仍处于实验阶段，并且需要高昂的成本和复杂的设备来实现。
总的来说，对称密码适合用于对传输速度要求较高的场景，而非对称密码和量子密码则更适合对安全性要求较高的场景。
不同的加密技术都有各自的优缺点，选择合适的加密方式取决于具体的应用场景和安全需求。
第三讲 数据加密-非对称加密算法讲解
解决方法：
一钥一密 定期更换
密钥的管理和分发
密钥的分发
– 问题？ – 改进！
非对称加密算法
算法和密钥
明文M，密文C，加密E，解密D 密钥用K表示
– K可以是很多数值里的任意值，密钥K的可能值的范围叫做 密钥空间。加密和解密运算都使用这个密钥，即运算都依赖 于密钥，并用K作为下标表示，加解密函数表达为： – E（M , k）=C – D（C , k）=M – D（E（M , k）, k）=M，如图所示。
Triple-DES
三重两钥DES（tri-DES/2） 112-bites(equivalent to 34 digits) Any Number between 0 to 5192296858534827628530496329220095
– – – – 两个密钥K1,K2 Encrypt with K1 Decrypt with K2 Encrypt with K1
RSA算法描述1
描述如下： （1）、生成两个大素数p和q。 （2）、计算这两个素数的乘积n=p×q。 （3）、计算欧拉函数φ(n)=(p-1)(q-1)。
– 欧拉函数参见教材p63
（4）、选择一个随机数e满足1<e<φ(n)，并且e和 φ(n)互质，即gcd(b, φ(n))=1。 （5）、计算ed=1 mod φ(n)。
AES
National Security Agency approved AES in june 2003 for pretecting top-level secrets within US gov agencies
密钥的管理和分发
使用同样的密钥的范围
非对称加密算法
⾮对称加密算法个⼈博客⽹： (你想要这⾥多有)⼀、概述因为加密和解密使⽤的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作⾮对称加密算法.⾮对称加密算法需要两个密钥：公开密钥和私有密钥. 公开密钥与私有密钥是⼀对的，这两个共同组成⼀个解钥，才能实现解密。
特点：⾼级、双保险种类：1. DH(Diffie-Hellman)密钥交换算法2. RSA——基于因⼦分解，RSA是可以双向加密的：私钥加密，公钥解密；公钥加密，私钥解密。
3. EIGamal——基于离散对数4. ECC(Elliptical Curve Cryptography)——椭圆曲线加密说明：如果⽤公开密钥对数据进⾏加密,只有⽤对应的私有密钥才能解密. 如果⽤私有密钥对数据进⾏加密,那么只有⽤对应的公开密钥才能解密(某些算法有提供). ⾮对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是: 甲⽅⽣成⼀对密钥并将其中的⼀把作为公⽤密钥向其它⽅公开,得到该公⽤密钥的⼄⽅使⽤该密钥对信息进⾏加密后再发送给甲⽅. 甲⽅再⽤⾃⼰保存的另⼀把专⽤密钥对加密后的信息进⾏解密. 另⼀⽅⾯,甲⽅可以使⽤⼄⽅提供的公钥对信息进⾏加密后再发送给⼄⽅,⼄⽅再⽤⾃⼰的私匙对数据进⾏解密.⼆、密钥交换算法DH1、DH算法概述DH 对称加密算法：数据安全、密钥管理复杂、密钥传递过程复杂（存在密钥泄露问题）⾮对称加密算法的特点:算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥.但是由于算法复杂,使得⾮对称算法加解密速度没有对称算法加解密的速度快.对称密钥体制中只有⼀种密钥,并且是⾮公开的,如果要解密就得让对⽅知道密钥.所以保证其安全性就是保证密钥的安全.⾮对称密钥体制有两种密钥,其中⼀个是公开的,这样就可以不需要像对称密码那样向对⽅传输密钥了.因此安全性就⼤了很多.对称密钥与⾮对称密钥⽐较:算法复杂度:对称密钥<⾮对称密钥加解密速度:对称密钥>⾮对称密钥安全性:对称密钥<⾮对称密钥2、DH算法实现过程及相关类详解【1】DH加密算法密钥交换：初始化发送⽅密钥，如：KeyPairGeneratorKeyPairPublicKey//创建KeyPairGenerator对象通过KeyPairGenerator来得到KeyPair类的对象，KeyPairGenerator senderKeyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DH");初始化接收⽅密钥，如：KeyFactoryX509EncodedKeySpecDHPublicKeyDHParameterSpecKeyPairGeneratorPrivateKey【2】密钥构建KeyAgreementSecreKeyKeyactoryX509EncodedKeySpecPublicKeystatic KeyAgreement getInstance(String algorithm)⽣成实现指定密钥⼀致算法的KeyAgreement对象【3】加密、解密CipherCipher cipher = Cipher.getInstance( " DES " );3、DH算法实现package .des;import java.security.KeyFactory;import java.security.KeyPair;import java.security.KeyPairGenerator;import java.security.PrivateKey;import java.security.PublicKey;import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import java.util.Objects;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.KeyAgreement;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.interfaces.DHPrivateKey;import javax.crypto.interfaces.DHPublicKey;import javax.crypto.spec.DHParameterSpec;import javax.sound.midi.Soundbank;import mons.codec.binary.Base64;import org.bouncycastle.crypto.agreement.srp.SRP6Client;import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.X509;import org.omg.CORBA.PUBLIC_MEMBER;public class DH {static String string = "wen-min";public static void main(String[] args) {DH.jdkDH();}public static void jdkDH() {try {//1.初始化发送⽅密钥KeyPairGenerator senderKeyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DH");senderKeyPairGenerator.initialize(512);KeyPair senderKeyPair = senderKeyPairGenerator.generateKeyPair();byte[] senderPublicKeyEnc = senderKeyPair.getPublic().getEncoded();//发送⽅公钥，发送给接收⽅ //2.初始化接收⽅密钥KeyFactory receiverKeyFactory = KeyFactory.getInstance("DH");X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(senderPublicKeyEnc); PublicKey receiverPublicKey = receiverKeyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);DHParameterSpec dhParameterSpec = ((DHPublicKey)receiverPublicKey).getParams();KeyPairGenerator receiverKeyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DH");receiverKeyPairGenerator.initialize(dhParameterSpec);KeyPair receiverKeypair = receiverKeyPairGenerator.generateKeyPair();PrivateKey receiverPrivateKey = receiverKeypair.getPrivate();byte[] receiverPublicKeyEnc = receiverKeypair.getPublic().getEncoded();//3.密钥构建KeyAgreement receiverKeyAgreement = KeyAgreement.getInstance("DH");receiverKeyAgreement.init(receiverPrivateKey);receiverKeyAgreement.doPhase(receiverPublicKey,true);SecretKey receiverDesKey = receiverKeyAgreement.generateSecret("DES");KeyFactory senderKeyFactory = KeyFactory.getInstance("DH");x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(receiverPublicKeyEnc);PublicKey senderPublicKey = senderKeyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);KeyAgreement senderKeyAgreement = KeyAgreement.getInstance("DH");senderKeyAgreement.init(senderKeyPair.getPrivate());senderKeyAgreement.doPhase(senderPublicKey, true);SecretKey senderDesKey = senderKeyAgreement.generateSecret("DES");if(Objects.equals(receiverDesKey, senderDesKey)) {System.out.println("双⽅密钥相同");}//4.加密Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, senderDesKey);byte[] result = cipher.doFinal(string.getBytes());System.out.println("jdk dh eccrypt :" + Base64.encodeBase64String(result));//5.解密cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, senderDesKey);result = cipher.doFinal(result);System.out.println("jdk dh decrypt : " + new String(result));} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}}}执⾏结果：双⽅密钥相同jdk dh eccrypt :Ra+RRytG7xw=jdk dh decrypt : wen-min4、DH加密算法的消息传递机制：1.甲⽅构建密钥对⼉，将公钥公布给⼄⽅，将私钥保留；双⽅约定数据加密算法；⼄⽅通过甲⽅公钥构建密钥对⼉，将公钥公布给甲⽅，将私钥保留。
简述非对称加密的过程及原理
非对称加密的过程及原理非对称加密是一种常见的加密方式，它使用一对密钥，一个公钥用于加密数据，一个私钥用于解密数据。
这种加密方式具有很高的安全性，广泛应用于数据传输、身份验证等领域。
以下是关于非对称加密的过程及原理的简述。
一、密钥生成密钥生成是非对称加密的基础，它包括两个步骤：生成私钥和公钥。
私钥是保密的，只有拥有者知道；公钥是公开的，任何人都可以获取。
私钥和公钥之间存在一定的数学关系，这种关系是单向的，即从公钥推导出私钥是计算上不可行的。
常用的非对称加密算法包括RSA、ECC等，每种算法都有自己独特的密钥生成方式。
例如，RSA算法中，密钥生成涉及到大数分解和模幂运算等复杂数学问题。
二、数据加密数据加密是使用公钥对数据进行加密的过程。
当发送方需要加密数据时，它会使用接收方的公钥对数据进行加密。
由于公钥是公开的，任何人都可以获取和使用，因此数据加密的安全性依赖于私钥的保密性。
在非对称加密中，即使攻击者获得了公钥，也无法解密被加密的数据，因为只有私钥才能解密数据。
三、数据解密数据解密是使用私钥对数据进行解密的过程。
当接收方收到加密的数据时，它会使用自己的私钥对数据进行解密，还原出原始数据。
由于只有私钥才能解密数据，因此只有真正的接收者才能解密并获取到数据内容。
攻击者无法解密被加密的数据，因为它们没有私钥。
四、签名验证签名验证是非对称加密的一个重要应用，它用于验证数据的完整性和来源。
签名验证涉及使用私钥对数据进行签名，然后使用公钥验证签名的过程。
发送方使用自己的私钥对数据进行签名，接收方使用发送方的公钥验证签名。
如果签名验证成功，则说明数据没有被篡改且来源于真正的发送者。
在数字签名中，由于私钥的唯一性，任何人都可以使用公钥验证签名的有效性。
如果签名无效或者被篡改，验证过程将会失败，从而保证了数据的完整性和来源可靠性。
综上所述，非对称加密的过程包括密钥生成、数据加密、数据解密和签名验证等方面。
非对称加密的原理基于数学上的单向函数和计算复杂性理论，通过使用一对公钥和私钥，实现了数据的保密传输、身份验证和完整性校验等功能。
国密非对称算法
国密非对称算法国密非对称算法是指中国自主研发的一种非对称加密算法体系，也称为“SM2算法”。
该算法采用了椭圆曲线密码学的原理，具有高安全性、高效性和可扩展性的特点。
一、椭圆曲线密码学的基本原理椭圆曲线密码学是一种基于数论的加密技术，它利用了椭圆曲线上的数学难题来实现加密和解密操作。
椭圆曲线密码学的基本原理是利用椭圆曲线上的点运算和有限域上的数学运算来实现加密和解密。
1. 高安全性：国密非对称算法采用了256位的安全参数，具有极高的安全性，能够抵抗各种攻击手段。
2. 高效性：国密非对称算法的加密和解密速度比传统的RSA算法快几个数量级，能够满足大规模数据的加密需求。
3. 可扩展性：国密非对称算法支持各种密钥长度和加密算法，能够适应不同安全级别和应用场景的需求。
三、国密非对称算法的应用领域1. 电子商务：国密非对称算法可以用于保护在线支付、电子合同等敏感信息的安全传输，确保用户的隐私不被泄露。
2. 云计算：国密非对称算法可以保护云计算中的数据传输和存储，防止云计算服务提供商的数据被窃取或篡改。
3. 物联网：国密非对称算法可以用于保护物联网设备之间的通信安全，防止恶意攻击者篡改或窃取设备的控制信息。
4. 金融行业：国密非对称算法可以用于保护银行卡、证券交易等金融业务的安全传输，防止用户的财产受到损失。
四、国密非对称算法的发展前景国密非对称算法是中国自主研发的一种加密算法，具有很高的安全性和可扩展性，可以满足各种应用场景的安全需求。
随着云计算、物联网、区块链等新兴技术的快速发展，对安全性要求越来越高，国密非对称算法有着广阔的应用前景。
国密非对称算法是中国自主研发的一种非对称加密算法体系，具有高安全性、高效性和可扩展性的特点。
它可以应用于电子商务、云计算、物联网和金融行业等领域，保护用户的隐私和数据安全。
随着技术的不断发展，国密非对称算法的应用前景将更加广阔。
我们有理由相信，国密非对称算法将在信息安全领域发挥重要的作用。
对称加密与非对称加密
对称加密与⾮对称加密转载请注明出处（⼀）对称加密（Symmetric Cryptography）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。
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。
2000年10⽉2⽇，美国国家标准与技术研究所（NIST--American National Institute of Standards and Technology）选择了Rijndael算法作为新的⾼级加密标准（AES--Advanced Encryption Standard）。
.NET中包含了Rijndael算法，类名叫RijndaelManaged，下⾯举个例⼦。
加密过程：private string myData = "hello";private string myPassword = "OpenSesame";private byte[] cipherText;private byte[] salt = { 0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x5, 0x4, 0x3, 0x2, 0x1, 0x0 };private void mnuSymmetricEncryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e){var key = new Rfc2898DeriveBytes(myPassword, salt);// Encrypt the data.var algorithm = new RijndaelManaged();algorithm.Key = key.GetBytes(16);algorithm.IV = key.GetBytes(16);var sourceBytes = new System.Text.UnicodeEncoding().GetBytes(myData);using (var sourceStream = new MemoryStream(sourceBytes))using (var destinationStream = new MemoryStream())using (var crypto = new CryptoStream(sourceStream, algorithm.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Read)){moveBytes(crypto, destinationStream);cipherText = destinationStream.ToArray();}MessageBox.Show(String.Format("Data:{0}{1}Encrypted and Encoded:{2}", myData, Environment.NewLine, Convert.ToBase64String(cipherText)));}private void moveBytes(Stream source, Stream dest){byte[] bytes = new byte[2048];var count = source.Read(bytes, 0, bytes.Length);while (0 != count){dest.Write(bytes, 0, count);count = source.Read(bytes, 0, bytes.Length);}}解密过程：private void mnuSymmetricDecryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e){if (cipherText == null){MessageBox.Show("Encrypt Data First!");return;}var key = new Rfc2898DeriveBytes(myPassword, salt);// Try to decrypt, thus showing it can be round-tripped.var algorithm = new RijndaelManaged();algorithm.Key = key.GetBytes(16);algorithm.IV = key.GetBytes(16);using (var sourceStream = new MemoryStream(cipherText))using (var destinationStream = new MemoryStream())using (var crypto = new CryptoStream(sourceStream, algorithm.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read)){moveBytes(crypto, destinationStream);var decryptedBytes = destinationStream.ToArray();var decryptedMessage = new UnicodeEncoding().GetString(decryptedBytes);MessageBox.Show(decryptedMessage);}}对称加密的⼀⼤缺点是密钥的管理与分配，换句话说，如何把密钥发送到需要解密你的消息的⼈的⼿⾥是⼀个问题。
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RSA建议采用1024位的数字。
DSA只能用于数字签名,不能用于加解密，比RSA要快很多。
ECC建议采用160位。
非对称加密原理
非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密，这两个秘钥是公开密钥（简称公钥）和私有密钥（简称私钥），即常说的“公钥加密，私钥加密”或“私钥加密，公钥加密”。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。
什么是非对称加密
非对称加密是一种保证区块链安全的基础技术。该技术含有两个密钥：公钥和私钥，首先，系统按照某种密钥生成算法，将输入经过计算得出私钥，然后，采用另一个算法根据私钥生成公钥，公钥的生成过程不可逆。由于在现有的计算能力条件下难以通过公钥来穷举出私钥（即计算上不可行），因此可以认为是数据是安全的，从而能够保证区块链的数据安全。
一个简单的例子理解非对称加密是什么：
北京的Bob发了一个快递到广州的Alice，途中经过了上海，上海快递中心出现了一个黑客H，他偷偷打开了Bob给Alice的快递，然后偷偷把里边的衣服剪烂，再按照原样包装好发往广州，可以看到对于这样简单包装的传输在中途是可偷偷修改里边的东西。
HTTP的数据包是明文传输，也即是如果中途某个黑客嗅探到这个HTTP包，他可以偷偷修改里边包的内容，至于Bob跟Alice是互相不知道这个动作的，因此我们必须要有一个方案来防止这种不安全的篡改行为，有个方法就是加密！
Bob将衣服放到一个保险箱里边锁起来，他打了个电话告诉Alice保险箱开柜密码是1234，而黑客H不知道密码，所以他看不到保险箱里边的东西，Alice收到快递后用预先沟通好的密码就可以打开保险箱了。
这里保护的手段就是Bob对物品进行加密，同时给了告诉Alice解密的方法！
那如果现在要求Bob的密码只能通过快递传给Alice呢？如果Bob直接传密码给Alice，H如果嗅探到这个快递，那H也知道密码了，这就无法保护快递的安全性了。因此还需要有个方案，让Bob能够告诉Alice密码的同时，H又无法查看到Bob跟Alice通信的数据。
RSA和DSA的安全性及其它各方面性能都差不多，而ECC较之则有着很多的性能优越，包括处理速度，带宽要求，存储空间等等。
RSA,DSA,ECC性能方面的比较：
1.安全性：RSA和DSA差不多，而ECC系列好一些。
2.性能：RSA和DSA差不多，ECC系列有更好的性能。，包括处理速度，带宽要求，存储空间等等。
非对称加密在这个时候就发挥作用了，来看看怎么回事：Bob拥有两把钥匙，一把叫做公钥，一把叫做私钥。公钥是公开让全社会都知道，没关系，Bob告诉所有人，你们要传递数据给我的时候请先用这个密钥(公钥)去加密一下你们的数据，加密后的数据只能通过Bob私自藏着的私钥才能解密。
回到刚刚例子，Bob先发给保险柜（Bob公钥）给Alice，接着Alice把自己的保险柜（Alice公钥）放到Bob的保险柜(即使用Bob的公钥加密Alice的公钥)里边发还给Bob，接着Bob拿到Alice的数据包后，用自己的私钥解开了外层保险柜(Bob的公钥)，拿到了里边Alice保险柜(Alice的公钥)。此时Alice跟Bob都有了各自的公钥(并且都有他们自己的私钥)，接着只要保证每次互相传递数据的时候，把数据放在对方的保险柜里边即可(即每次都用对方的公钥加密数据)，这样无论如何，H都无法解开保险柜（因为只有各自的私钥才能解开各自的保险柜）。
非对称加密算法有哪些
几种常见的非对称性加密算法：RSA,DSA,ECC
RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的；
DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准）；
ECC（Elliptic Curve Cryptography）：一种更加高效的公钥密码系统，即椭圆曲线密码系统，在达到相同安全程度的前提下， ECC 所使用的密钥长度小于 RSA 的密钥长度，且 ECC 的计算过程更简单。
比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。
优点：安全性更高，公钥是公开的，秘钥是自己保存的，不需要将私钥给别人。
缺点：加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。