计算机对称密钥加密算法
对称加密和非对称加密介绍和区别
对称加密和⾮对称加密介绍和区别什么是对称加密技术?对称加密采⽤了对称密码编码技术,它的特点是⽂件加密和解密使⽤相同的密钥加密也就是密钥也可以⽤作解密密钥,这种⽅法在密码学中叫做对称加密,对称加密算法使⽤起来简单快捷,密钥较短,且破译困难,除了数据加密标准(DES),另⼀个对称密钥加密系统是国际数据加密算法(IDEA),它⽐DES的加密性好,⽽且对计算机功能要求也没有那么⾼对称加密算法在电⼦商务交易过程中存在⼏个问题:1、要求提供⼀条安全的渠道使通讯双⽅在⾸次通讯时协商⼀个共同的密钥。
直接的⾯对⾯协商可能是不现实⽽且难于实施的,所以双⽅可能需要借助于邮件和电话等其它相对不够安全的⼿段来进⾏协商;2、密钥的数⽬难于管理。
因为对于每⼀个合作者都需要使⽤不同的密钥,很难适应开放社会中⼤量的信息交流;3、对称加密算法⼀般不能提供信息完整性的鉴别。
它⽆法验证发送者和接受者的⾝份;4、对称密钥的管理和分发⼯作是⼀件具有潜在危险的和烦琐的过程。
对称加密是基于共同保守秘密来实现的,采⽤对称加密技术的贸易双⽅必须保证采⽤的是相同的密钥,保证彼此密钥的交换是安全可靠的,同时还要设定防⽌密钥泄密和更改密钥的程序。
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。
常见的对称加密算法有DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES什么是⾮对称加密技术与对称加密算法不同,⾮对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。
公开密钥与私有密钥是⼀对,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。
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。
计算机中的计算机安全中的加密和解密有哪些算法
计算机中的计算机安全中的加密和解密有哪些算法计算机安全是现代社会中重要的一个领域,而加密和解密算法则是计算机安全中非常重要的一部分。
加密算法用于将信息转化为密文,以保护信息不被未经授权的人员访问或篡改;而解密算法则是用于将密文转化回原始的明文。
本文将介绍一些常见的加密和解密算法。
一、对称加密算法对称加密算法是一种使用相同的密钥进行加密和解密的算法。
常见的对称加密算法有以下几种:1. DES (Data Encryption Standard)DES是一种比较经典的对称加密算法,它使用56位密钥对数据进行加密和解密。
然而,由于DES密钥长度较短,已经容易受到暴力破解攻击的威胁,因此现在很少被使用。
2. AES (Advanced Encryption Standard)AES是目前应用最广泛的对称加密算法,它提供128、192和256位三种不同的密钥长度选项。
AES算法的强度和安全性被广泛认可,被用于保护许多重要的信息和数据。
3. 3DES (Triple Data Encryption Standard)3DES是对DES算法的改进和增强,它使用了三个不同的密钥对数据进行三次加密。
3DES算法在一些旧的系统中仍然被使用,但由于其运算速度相对较慢,逐渐被AES算法所取代。
二、非对称加密算法非对称加密算法是一种使用不同的密钥进行加密和解密的算法。
常见的非对称加密算法有以下几种:1. RSA (Rivest-Shamir-Adleman)RSA是一种广泛应用的非对称加密算法,它可以使用一个私钥进行加密,另一个公钥进行解密。
RSA算法通过大数分解这个困难问题来保证加密的安全性。
2. ECC (Elliptic Curve Cryptography)ECC是一种基于椭圆曲线数学问题的非对称加密算法。
相比于RSA算法,ECC算法可以提供相同的安全性但使用更短的密钥长度,从而减少了存储和计算的成本。
三、哈希算法哈希算法是一种将任意长度的输入转化为固定长度输出的算法。
常见对称加密算法
常见对称加密算法1、对称加密算法1.1 定义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()和加密(mi yue)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。
1.2 优缺点优点:算法公开、计算量⼩、加密速度快、加密效率⾼。
缺点:(1)交易双⽅都使⽤同样钥匙,安全性得不到保证。
(2)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,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,主要是因为困难,使⽤成本较⾼。
1.3 常⽤对称加密算法基于“”的加密算法主要有DES、3DES(TripleDES)、AES、RC2、RC4、RC5和Blowfish等。
本⽂只介绍最常⽤的对称加密算法DES、3DES(TripleDES)和AES。
2、DES2.1 概述DES算法全称为Data Encryption Standard,即数据加密算法,它是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。
DES算法的⼊⼝参数有三个:Key、Data、Mode。
其中Key为8个字节共64位,是DES算法的⼯作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode 为DES的⼯作⽅式,有两种:加密或解密。
2.2 算法原理DES算法把64位的明⽂输⼊块变为64位的密⽂输出块,它所使⽤的密钥也是64位,其算法主要分为两步:(1)初始置换其功能是把输⼊的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,其置换规则为将输⼊的第58位换到第⼀位,第50位换到第2位......依此类推,最后⼀位是原来的第7位。
加密算法原理
加密算法原理
加密算法是一种对数据进行加密的技术,其原理是通过一定的数学方法和算法,将明文转换为密文,以保护数据的安全性和保密性。
常见的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法两种。
1. 对称加密算法原理
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,其原理是将明文和密钥通过特定的算法进行混合和变换,生成密文。
对称加密算法的特点是加密和解密速度快,但密钥的传输和管理相对较为困难。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
2. 非对称加密算法原理
非对称加密算法是一种使用不同密钥进行加密和解密的算法,其原理是将明文通过公钥进行加密,再通过私钥进行解密,或者将明文通过私钥进行签名,再通过公钥进行验证。
非对称加密算法的特点是密钥管理相对简单,但加密和解密速度较慢。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
加密算法的安全性取决于密钥的保护和管理。
如果密钥泄露,加密算法就会失去保密性。
因此,在使用加密算法时,应注意密钥的保护和管理,避免将密钥暴露给不可信的第三方。
同时,还应定期更换密钥,以提高加密算法的安全性。
对称密匙算法
对称密匙算法
对称密匙算法是一种加密算法,也称为对称加密算法。
与公钥加密算法不同,对称密匙算法使用相同的密钥来加密和解密数据。
因此,对称密匙算法速度较快,但不够安全,容易被破解。
对称密匙算法的基本原理就是将明文通过密钥进行加密,得到密文,然后通过相同的密钥进行解密,将密文还原成明文。
常见的对称密钥算法有DES、3DES、AES等。
DES是一种比较早的对称密钥算法,使用56位密钥进行加密。
尽管DES可以提供一定程度的安全性,但随着计算机技术的发展,破解DES密钥的难度逐渐降低,因此,DES已经被AES所取代。
AES是一种比较新的对称密钥算法,使用128、192或256位密钥进行加密。
AES算法的密钥长度更长,加密强度更高,因此更安全。
尽管AES比DES算法慢一些,但仍然可以提供较快的加密速度。
在使用对称密钥算法时,保护密钥的安全性非常重要。
如果密钥被泄露,加密的数据将没有保护的价值。
因此,必须采取措施确保密钥的机密性。
典型的方法是使用密钥协商算法,以动态方式生成并交换密钥。
另外,还可以使用密钥派生算法来生成一系列相关的密钥,以增
强安全性。
总体而言,对称密钥算法是一种非常重要的加密算法。
尽管其安全性存在一定的弱点,但仍然可以提供效率和安全性的平衡。
在使用对称密钥算法时,必须注意保护密钥的机密性,以避免数据和系统被攻击者窃取或破坏。
实验2 对称加密算法:DES
实验1-2 对称密码算法DES一.实验原理信息加密根据采用的密钥类型可以划分为对称密码算法和非对称密码算法。
对称密码算法是指加密系统的加密密钥和解密密钥相同,或者虽然不同,但是可以从其中任意一个推导出另一个,更形象的说就是用同一把钥匙开锁和解锁。
在对称密码算法的发展历史中曾出现过多种优秀的算法,包括DES、3DES、AES等。
下面我们以DES算法为例介绍对称密码算法的实现机制。
DES算法是有美国IBM公司在20世纪70年代提出,并被美国政府、美国国家标准局和美国国家标准协会采纳和承认的一种标准加密算法。
它属于分组加密算法,即明文加密和密文解密过程中,信息都是按照固定长度分组后进行处理的。
混淆和扩散是它采用的两个最重要的安全特性,混淆是指通过密码算法使明文和密文以及密钥的关系非常复杂,无法从数学上描述或者统计。
扩散是指明文和密钥中每一位信息的变动,都会影响到密文中许多位信息的变动,从而隐藏统计上的特性,增加密码安全。
DES将明文分成64比特位大小的众多数据块,即分组长度为64位。
同时用56位密钥对64位明文信息加密,最终形成64位的密文。
如果明文长度不足64位,则将其扩展为64位(例如补零等方法)。
具体加密过程首先是将输入的数据进行初始换位(IP),即将明文M 中数据的排列顺序按一定的规则重新排列,生成新的数据序列,以打乱原来的次序。
然后将变换后的数据平分成左右两部分,左边记为L0,右边记为R0,然后对R0施行在子密钥(由加密密钥产生)控制下的变换f,结果记为f(R0 ,K1),再与L0做逐位异或运算,其结果记为R1,R0则作为下一轮的L1。
如此循环16轮,最后得到L16、R16,再对L16、R16施行逆初始置换IP-1,即可得到加密数据。
解密过程与此类似,不同之处仅在于子密钥的使用顺序正好相反。
DES全部16轮的加密过程如图1-1所示。
DES的加密算法包括3个基本函数:1.初始换位(IP)它的作用是把输入的64位数据块的排列顺序打乱,每位数据按照下面换位规则重新组合。
aes定位原理 -回复
aes定位原理-回复AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法,采用固定长度的密钥对数据进行加密。
它在现代通信和计算机科学中扮演着非常重要的角色,被广泛应用于互联网、电子商务、信息安全和网络通信中。
本文将详细介绍AES定位原理和操作步骤。
一、AES定位原理的背景和意义在介绍AES定位原理之前,我们首先需要了解加密算法的基本概念。
加密算法是一种将明文(原始数据)转化为密文(加密后的数据)的过程,通过密钥来控制加密过程中的转换规则,从而实现对信息的保密性。
AES算法是由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年正式发布,是DES(Data Encryption Standard)的继任者。
相比DES算法,AES算法具有更高的安全性、更快的数据处理速度和更灵活的密钥长度,已成为现代加密标准。
二、AES定位原理的基本概念在了解AES定位原理之前,我们需要了解一些与AES相关的基本概念:1. 块加密算法:AES算法是一种块加密算法,它将明文分为固定长度的块进行加密,每个块的长度为128比特(Bits)。
2. 对称加密算法:AES算法采用对称加密模式,即使用相同的密钥进行加密和解密。
这意味着加密和解密方使用相同的密钥,密钥的保密性非常重要。
3. 分组密码:AES属于分组密码算法,意味着它按照固定长度的块进行加密。
AES算法将每个块分为16个字节,每个字节占8个比特。
4. 轮:AES算法的加密和解密过程被划分为若干轮,每轮都包含特定的运算和变换。
三、AES定位原理的具体步骤AES定位原理的加密过程包括如下步骤:1. 设置密钥:首先,选择一个合适的密钥长度,AES支持128比特、192比特和256比特的密钥长度。
然后,将密钥扩展为一组轮密钥,每个轮密钥由多个字节构成。
2. 初始化:将明文分为固定长度的块,每个块为128比特。
然后,使用初始化向量(IV)和第一个轮密钥进行初始处理。
网络安全中的数据加密方法
网络安全中的数据加密方法随着互联网的发展和信息技术的进步,我们越来越依赖于网络来进行沟通、交易和存储数据。
然而,同时也伴随着网络安全的威胁。
数据泄露和黑客入侵等问题对个人和组织都构成了巨大的风险。
为了保护敏感数据的安全,数据加密成为了网络安全的一个重要方面。
数据加密是将原始数据转化为密文的过程,使得未经授权的用户无法读取或者解析出其中的真实含义。
在网络安全中,常见的数据加密方法包括对称加密、非对称加密和哈希算法。
一、对称加密算法对称加密算法使用相同的秘钥对原始数据进行加密和解密。
它具有加密速度快、计算量小的特点。
常见的对称加密算法有DES、AES和IDEA等。
其中,AES(Advanced Encryption Standard)被广泛使用,并被认为是目前最安全的对称加密算法。
AES使用128位、192位或256位的密钥长度,提供了强大的保护机制。
对称加密算法的缺点是秘钥的分发和管理较为困难,特别是在分布式网络环境下。
一旦秘钥泄露,所有的数据都将面临风险。
因此,对称加密算法通常与其他加密算法结合使用,以提高网络安全性。
二、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,进行加密和解密。
公钥可以公开传播,而私钥只有接收者才能够解密密文。
RSA和ECC 是常见的非对称加密算法。
非对称加密算法具有安全性较高的优势,但其计算量较大,加密速度较慢。
因此,在实际应用中,通常使用非对称加密算法进行秘钥交换,然后使用对称加密算法对数据进行加密。
三、哈希算法哈希算法是将任意长度的数据转化为固定长度的哈希值的过程。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1和SHA-256等。
哈希算法在数据完整性校验和数字签名中得到广泛应用。
哈希算法具有不可逆的特点,即无法从哈希值还原出原始数据。
这使得哈希算法在验证数据完整性方面非常实用。
然而,由于哈希算法的输出空间有限,可能会出现不同数据产生相同哈希值的情况,这被称为哈希碰撞。
为了减少哈希碰撞的可能性,应当选择具有较长输出长度的哈希算法,并在实际应用中进行适当的防范措施。
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。
所有加密算法及对称加密和非对称加密分类
所有加密算法及对称加密和⾮对称加密分类对称加密:双⽅使⽤的同⼀个密钥,既可以加密⼜可以解密,这种加密⽅法称为对称加密,也称为单密钥加密。
优点: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,算法公开、计算量⼩、加密速度快、加密效率⾼。
缺点:在数据传送前,发送⽅和接收⽅必须商定好秘钥,然后使双⽅都能保存好秘钥。
其次如果⼀⽅的秘钥被泄露,那么加密信息也就不安全了。
另外,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唯⼀秘钥,这会使得收、发双⽅所拥有的钥匙数量巨⼤,密钥管理成为双⽅的负担。
在对称加密算法中常⽤的算法有:DES、AES等。
AES:密钥的长度可以为128、192和256位,也就是16个字节、24个字节和32个字节DES:密钥的长度64位,8个字节。
⾮对称加密:⼀对密钥由公钥和私钥组成(可以使⽤很多对密钥)。
私钥解密公钥加密数据,公钥解密私钥加密数据(私钥公钥可以互相加密解密)。
私钥只能由⼀⽅保管,不能外泄。
公钥可以交给任何请求⽅。
在⾮对称加密算法中常⽤的算法有:RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、Diffie-Hellman、ECC(椭圆曲线加密算法)。
使⽤最⼴泛的是RSA算法,Elgamal是另⼀种常⽤的⾮对称加密算法。
缺点:速度较慢优点:安全1.分类加密算法⾸先分为两种:单向加密、双向加密。
单向加密是不可逆的,也就是只能加密,不能解密。
通常⽤来传输类似⽤户名和密码,直接将加密后的数据提交到后台,因为后台不需要知道⽤户名和密码,可以直接将收到的加密后的数据存储到数据库。
双向加密算法通常分为对称性加密算法和⾮对称性加密算法,对于对称性加密算法,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。
⾮对称算法与之不同,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。
AES算法的优点和缺点分别是什么
AES算法的优点和缺点分别是什么AES算法的优点主要包括:1.高安全性:AES算法采用了复杂的数学运算和混淆技术,使得攻击者很难从密文中推断出明文内容,即使获取了加密密钥也难以破解。
经过多方分析和测试,AES算法被认为是目前最安全的对称加密算法之一。
2.高效率:AES算法采用了并行处理和优化的加密方式,使得加密和解密的速度都非常快,适用于大规模的数据加密需求。
3.灵活性:AES算法支持不同的密钥长度,分别为128位、192位和256位,可以根据实际需求选择合适的密钥长度,以满足不同级别的安全需求。
4.标准化:AES算法已成为国际上广泛认可和使用的标准加密算法,被许多国家和组织采用。
这使得AES算法具有良好的兼容性和互操作性。
然而,尽管AES算法具有以上优点,但仍存在一些缺点:1.密钥管理:AES算法的密钥管理是一个挑战。
在分布式系统或云环境中,密钥的存储、传输和使用需要得到妥善管理和保护,以防止密钥泄露或被窃取。
2.对硬件依赖:AES算法的高效实现需要依赖于高性能的硬件支持,例如高级加密处理器(AES-NI)。
如果没有足够的硬件支持,加密和解密速度可能会受到影响。
3.对大数据加密的限制:虽然AES算法适用于大规模的数据加密,但对于超大规模的数据加密可能会出现性能瓶颈。
这时需要考虑其他更适合大规模数据加密的算法。
4.安全性受到挑战:随着计算机技术和密码分析方法的不断发展,AES算法的安全性可能会受到新的威胁和挑战。
因此,需要定期进行安全评估和测试验证,以确保数据的安全性。
综上所述,AES算法具有高安全性、高效率和灵活性等优点,但也存在密钥管理、对硬件依赖、对大数据加密的限制和安全性受到挑战等缺点。
在实际应用中,应根据具体需求和场景权衡使用AES算法的利弊。
对称加密算法流程
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计算机网络安全——对称加密算法DES(一)
计算机⽹络安全——对称加密算法DES(⼀)⼀、对称加密算法概念我们通过计算机⽹络传输数据时,如果⽆法防⽌他⼈窃听,可以利⽤密码学技术将发送的数据变换成对任何不知道如何做逆变换的⼈都不可理解的形式,从⽽保证了数据的机密性。
这种变换被称为加密( encryption),被加密的数据被称为密⽂( ciphertext),⽽加密前的数据被称为明⽂( plaintext)。
接收⽅必须能通过某种逆变换将密⽂重新变换回原来的明⽂,该逆变换被称为解密(decryption)。
加密和解密过程可以以⼀个密钥( key)为参数,并且加密和解密过程可以公开,⽽只有密钥需要保密。
即只有知道密钥的⼈才能解密密⽂,⽽任何⼈,即使知道加密或解密算法也⽆法解密密⽂。
加密密钥和解密密钥可以相同,也可以不同,取决于采⽤的是对称密钥密码体制还是公开密钥密码体制。
所谓对称密钥密码体制是⼀种加密密钥与解密密钥相同的密码体制。
在这种加密系统中,两个参与者共享同⼀个秘密密钥,如果⽤⼀个特定的密钥加密⼀条消息,也必须要使⽤相同的密钥来解密该消息。
该系统⼜称为对称密钥系统。
数据加密标准( Data Encryption Standard, DES)是对称密钥密码的典型代表,由IBM公司研制,于1977年被美国定为联邦信息标准。
其加密解密基本流程如下图:⼆、.NET 使⽤ DES 加密DES使⽤的密钥为64 位(实际密钥长度为56 位,有8位⽤于奇偶校验)。
密码的字节长度不能低于64位(8个字节),下⾯是实现代码:1 using System;2 using System.IO;3 using System.Linq;4 using System.Security.Cryptography;5 using System.Text;67 namespace encryption.des8 {9 /// <summary>10 /// DES 加密与解密11 /// DES加密:https:///question/3676782912 /// 加密基本知识:https:///des.html13 /// </summary>14 public class DesAlgorithm15 {16 public Encoding Encoding { get; set; }17 public PaddingMode Padding { get; set; }18 public CipherMode Mode { get; set; }19 public string PassWord { get; private set; }20 private DESCryptoServiceProvider _des;2122 #region .ctor2324 public DesAlgorithm()25 {26 _des = new DESCryptoServiceProvider();27 PassWord = Convert.ToBase64String(_des.Key);28 Encoding = Encoding.UTF8;29 Padding = PaddingMode.PKCS7;30 Mode = CipherMode.CBC;31 }32 #endregion333435 /// <summary>36 /// 通过字符串⽣成新的密钥37 /// </summary>38 /// <param name="password">密码</param>39 /// <returns></returns>40 public DESCryptoServiceProvider CreateNewkey(string password)41 {42 try43 {44 byte[] buffer = Encoding.GetBytes(password).Skip(0).Take(8).ToArray();45 _des = new DESCryptoServiceProvider()46 {47 Key = buffer,48 IV=buffer,49 };50 PassWord = password;51 return _des;52 }53 catch (Exception e)54 {55 Console.WriteLine($"Wrong Length:{e.Message},{e.InnerException}");56 return null;57 }58 }5960 /// <summary>61 /// DES加密62 /// </summary>63 /// <param name="pToEncrypt">需要加密的字符串<see cref="string"/></param>64 /// <returns></returns>65 public string Encrypt(string pToEncrypt)66 {67 byte[] inputByteArray = Encoding.GetBytes(pToEncrypt);68 return Convert.ToBase64String(this.Encrypt(inputByteArray));69 }7071 /// <summary>72 /// DES加密73 /// </summary>74 /// <param name="pToEncrypt">待加密的byte数组<see cref="byte"/></param>75 /// <returns></returns>76 public byte[] Encrypt(byte[] pToEncrypt)77 {78 byte[] base64 = null;79 using (var ms = new MemoryStream())80 {81 using (var cs = new CryptoStream(ms, _des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))82 {83 cs.Write(pToEncrypt, 0, pToEncrypt.Length);84 cs.FlushFinalBlock();85 }86 base64 = ms.ToArray();87 }88 return base64;89 }9091 /// <summary>92 /// DES解密93 /// </summary>94 /// <param name="pToDecrypt">需要解密的字符串</param>95 /// <returns></returns>96 public string Decrypt(string pToDecrypt)97 {98 byte[] inputByteArray = Convert.FromBase64String(pToDecrypt);99 return Encoding.GetString(this.Decrypt(inputByteArray));100 }101102 /// <summary>103 /// DES解密104 /// </summary>105 /// <param name="pToDecrypt">待解密的byte数组<see cref="byte"/></param>106 /// <returns></returns>107 public byte[] Decrypt(byte[] pToDecrypt)108 {109 byte[] data = null;110 using (var ms = new MemoryStream())111 {112 using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, _des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))113 {114 cs.Write(pToDecrypt, 0, pToDecrypt.Length);115 cs.FlushFinalBlock();116 }117 data = ms.ToArray();118 }119 return data;120 }121 }122 }三、.NET 使⽤ 3DES 加密DES使⽤的密钥为64 位,它是⼀个优秀的密码算法,⽬前还没有发现⽐蛮⼒攻击更好的破解⽅法。
常见三种加密(MD5、非对称加密,对称加密)
常见三种加密(MD5、⾮对称加密,对称加密)任何应⽤的开发中安全都是重中之重,在信息交互异常活跃的现在,信息加密技术显得尤为重要。
在app应⽤开发中,我们需要对应⽤中的多项数据进⾏加密处理,从⽽来保证应⽤上线后的安全性,给⽤户⼀个安全保障。
本节只讲原理和应⽤,具体的代码请到,都是封装好的⼯具类,包括终端命令操作。
下⾯介绍常⽤三种加密。
⼀、哈希HASH1.MD5加密MD5加密的特点:1. 不可逆运算2. 对不同的数据加密的结果是定长的32位字符(不管⽂件多⼤都⼀样)3. 对相同的数据加密,得到的结果是⼀样的(也就是复制)。
4. 抗修改性 : 信息“指纹”,对原数据进⾏任何改动,哪怕只修改⼀个字节,所得到的 MD5 值都有很⼤区别.5. 弱抗碰撞 : 已知原数据和其 MD5 值,想找到⼀个具有相同 MD5 值的数据(即伪造数据)是⾮常困难的.6. 强抗碰撞: 想找到两个不同数据,使他们具有相同的 MD5 值,是⾮常困难的MD5 应⽤:⼀致性验证:MD5将整个⽂件当做⼀个⼤⽂本信息,通过不可逆的字符串变换算法,产⽣⼀个唯⼀的MD5信息摘要,就像每个⼈都有⾃⼰独⼀⽆⼆的指纹,MD5对任何⽂件产⽣⼀个独⼀⽆⼆的数字指纹。
那么问题来了,你觉得这个MD5加密安全吗?其实是不安全的,不信的话可以到这个⽹站试试:。
可以说嗖地⼀下就破解了你的MD5加密2.加“盐”可以加个“盐”试试,“盐”就是⼀串⽐较复杂的字符串。
加盐的⽬的是加强加密的复杂度,这么破解起来就更加⿇烦,当然这个“盐”越长越复杂,加密后破解起来就越⿇烦,不信加盐后然后MD5加密,再去到破解试试看,他就没辙了哈哈,这下应该安全了吧!答案是否定的。
如果这个“盐”泄漏出去了,不还是完犊⼦吗。
同学会问,“盐”怎么能泄漏出去呢?其实是会泄漏出去的。
⽐如苹果端、安卓端、前端、后台等等那些个技术⼈员不都知道吗。
都有可能泄漏出去。
⼜有同学说那就放在服务器吧,放在服务器更加不安全,直接抓包就抓到了加固定的“盐”还是有太多不安全的因素,可以看出没有百分百的安全,只能达到相对安全(破解成本 > 破解利润),所以⼀些⾦融的app、⽹站等加密⽐较⾼。
4种加密算法简介
四种加密算法简介理论上大部分的算法基本上都是可以破解的,只是需要很多台计算机并行运算很长时间才能破解。
密钥越长,需要耗费的资源越多,以此来提高破解的成本,由于成本过高导致不进行攻击或采用旁道攻击。
同时密钥越长加解密的成本也会随之提高,所以可以根据信息的价值和保密要求来选择合适的算法。
DES算法为密码体制中的对称密码体制,又被称为美国数据加密标准,是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。
明文按64位进行分组,密钥长64位,密钥事实上是56位参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位,使得每个密钥都有奇数个1)分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。
DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。
而56位长的密钥的穷举空间为2^56,这意味着如果一台计算机的速度是每一秒钟检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间,可见,这是难以实现的。
然而,这并不等于说DES是不可破解的。
而实际上,随着硬件技术和Internet的发展,其破解的可能性越来越大,而且,所需要的时间越来越少。
使用经过特殊设计的硬件并行处理要几个小时。
MD5:严格来说不算加密算法,只能说是摘要算法。
MD5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
MD4是麻省理工学院教授Ronald Rivest于1990年设计的一种信息摘要算法。
它是一种用来测试信息完整性的密码散列函数的实行。
其摘要长度为128位。
这个算法影响了后来的算法如MD5、SHA家族和RIPEMD等。
SHA-1(英语:Secure Hash Algorithm 1,中文名:安全散列算法1)是一种密码散列函数,美国国家安全局设计,并由美国国家标准技术研究所(NIST)发布为联邦数据处理标准(FIPS)。
对称加密+非对称加密+5大安全算法
对称加密算法:采用单钥密码的加密方法,同一个密钥可以同时用来加密和解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。
常用的单向加密算法:1、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;DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位(实际用到了56位,第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位,使得每个密钥都有奇数个1),其算法主要分为两步:1)初始置换其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,其置换规则为将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位......依此类推,最后一位是原来的第7位。
L0、R0则是换位输出后的两部分,L0是输出的左32位,R0是右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3......D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50......D8;R0=D57D49 (7)2)逆置换经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,逆置换正好是初始置换的逆运算,由此即得到密文输出。
此算法是对称加密算法体系中的代表,在计算机网络系统中广泛使用。
2、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;3DES(即Triple DES)是DES向AES过渡的加密算法,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。
是DES的一个更安全的变形。
它以DES为基本模块,通过组合分组方法设计出分组加密算法。
比起最初的DES,3DES更为安全。
该方法使用两个密钥,执行三次DES算法,加密的过程是加密-解密-加密,解密的过程是解密-加密-解密。
3DES加密过程为:C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))3DES解密过程为:P=Dk1(EK2(Dk3(C)))采用两个密钥进行三重加密的好处有:①两个密钥合起来有效密钥长度有112bit,可以满足商业应用的需要,若采用总长为168bit的三个密钥,会产生不必要的开销。
aes对称密码算法基本加密变换整个过程
AES 对称密码算法基本加密变换整个过程在信息安全领域,加密算法是一项核心技术,而 AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)作为当今世界上最流行的对称密码加密算法之一,其基本加密变换过程被广泛应用于网络通信、金融交易、电子商务等领域。
本文将深入探讨 AES 对称密码算法的基本加密变换整个过程,为读者详细解析其原理、流程和应用。
1. 初始数据:我们需要明确待加密的信息数据,这些数据可以是文本、图片、音频等各种形式的信息。
在 AES 加密过程中,我们需要将这些信息数据按照一定的规则进行分组和填充,以满足算法的要求。
2. 密钥选择:在进行 AES 加密时,我们需要选择一个合适的密钥,这个密钥必须是符合算法要求且足够安全的。
密钥的选择对加密结果具有至关重要的影响,因此需要根据具体的应用场景和安全要求进行精心选择。
3. 轮密钥生成:在 AES 加密中,轮密钥是通过初始密钥和算法进行多次迭代生成的,这些轮密钥将在加密变换的过程中起到重要作用。
轮密钥的生成需要严格按照算法规定的步骤和运算进行,以确保加密过程的安全性和可靠性。
4. 初始轮密钥加法:在 AES 加密的第一轮中,初始轮密钥将与待加密数据分组进行简单的按位异或运算,这一步骤是整个加密变换过程的起始点,同时也为后续的轮变换和混合列变换奠定基础。
5. 轮变换:接下来,是 AES 加密过程中的核心步骤 - 轮变换。
这一步骤包括轮秘钥加、字节替换、行移位和列混淆四个阶段,通过多轮迭代的运算,将待加密数据进行一系列复杂的变换,以达到高强度的加密效果。
6. 结束轮变换:在经过多轮的轮变换后,待加密数据将得到最终的混合列变换结果,这时的加密数据已经具有很高的安全性和不可读性,可以有效抵御各种攻击和破解尝试。
7. 最终输出:经过完整的加密变换过程,最终的加密结果将被输出,并可用于安全传输、存储和使用。
这些加密结果是基于 AES 对称密码算法的,具有极高的安全强度和难以破解的特性。
信息安全常用算法
信息安全常用算法信息安全常用算法主要包括对称和非对称加密算法、数字签名算法、散列函数算法、计算机控制算法、认证算法等五大类。
一、对称加密算法对称加密,也叫单钥加密,是最常见的加密算法之一,利用一个被称为对称密钥的单一密码对明文进行加密和解密。
典型的对称加密算法有DES、3DES、AES、IDEA,随着硬件性能的提高,AES分组加密算法得到广泛应用。
非对称加密,简单的说,就是在加密时使用两把密钥而不是一把密钥。
它又叫做公钥加密,是一种非常先进的加密算法,与以往基于密钥字典法的加密算法相比,采用更为复杂的数学运算,更难以被破解。
典型的非对称加密算法有RSA、DSA、ECDSA。
三、数字签名算法数字签名通常用来证明数据的完整性和合法性,并不是替代密码算法,而是用在密码算法和其他非对称性手段之外来提供一种额外的安全防护。
典型的数字签名算法有MD5、SHA等。
四、散列函数算法散列函数算法,又称哈希函数算法,是一种将任意长度的信息转换成长度固定,且具有散列性质的信息。
散列函数既可以用于计算密码验证,也可用于把文件中的字节按特定顺序重新排列。
典型的散列函数算法有MD5、MD4、RIPEMD等。
五、计算机控制算法计算机控制算法是一种常用的安全算法,主要利用计算机内部的用户认证、访问控制等方法,来控制计算机系统之间的安全传递和存储,使得敏感文件和知识资产不易被查看、篡改及泄露。
常见的控制算法有Kerberos、ACL(访问控制列表)和NT LAN Manager (NTLM)等。
六、认证算法认证算法主要是针对网络或计算机系统进行身份认证,是网络系统访问控制的的不可缺少的部分。
常见的认证算法有Cerberos、NTLM(NT LAN Manager)、PKI(公钥基础设施)、RADIUS(远程用户接入)等。
第八章 对称密码和公钥体制
DES算法的应用误区
• DES算法具有比较高安全性,到目前为止,除了 用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发 现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为 256,这意味着如果一台计算机的速度是每一秒 种检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需 要将近2285年的时间,可见,这是难以实现的, 当然,随着科学技术的发展,当出现超高速计算 机后,我们可考虑把DES密钥的长度再增长一些, 以此来达到更高的保密程度。
DES的应用
• 1979年,美国银行协会批准使用 • 1980年,美国国家标准局(ANSI)赞同DES 作为私人使用的标准,称之为DEA(ANSI X.392) 1983年,国际化标准组织ISO赞同DES作为国 际标准,称之为DEA-1 • 该标准规定每五年审查一次,计划十年后采用 新标准 • 最近的一次评估是在1994年1月,已决定1998 年12月以后,DES将不再作为联邦加密标准。
DES算法的实现步骤
• DES算法实现加密需要三个步骤: • 第一步:变换明文。对给定的64位比特的明文 x,首先通过一个置换IP表来重新排列x,从而 构造出64位比特的x0,x0=IP(x)=L0R0,其中 L0表示x0的前32比特,R0表示x0的后32位。 • 第二步:按照规则迭代。规则为 • Li = Ri-1 • Ri = Li⊕f(Ri-1,Ki) (i=1,2,3…16) • 经过第一步变换已经得到L0和R0的值,其中符 号⊕表示的数学运算是异或,f表示一种置换, 由S盒置换构成,Ki是一些由密钥编排函数产 生的比特块。f和Ki将在后面介绍。
第八章 对称密码和公钥体制
对称密钥加密技术
对称密钥加密技术
安全性依赖于:加密算法足够强,加密方法的安 全性依赖于密钥的秘密性,而不是算法。 特点: (1)收发双方使用相同密钥的密码 (2)密钥的分发和管理非常复杂、代价昂贵。 (3)不能实现数字签名用来加密大量的数据 (4)n个节点的网络所需密钥为n*(n-1)/2
密钥和加密算法的关系
密钥和加密算法的关系
密钥和加密算法是密切相关的。
加密算法是一种数学算法或计算机程序,用于将明文转换为密文。
密钥是加密算法中的一个输入参数,它决定了明文到密文的转换规则。
不同的密钥可以产生不同的密文,从而提供安全性。
在对称加密中,加密和解密使用相同的密钥。
发送方使用该密钥将明文加密为密文,接收方使用相同的密钥将密文解密为明文。
在此情况下,密钥的安全性非常重要,因为如果密钥被泄露,攻击者可以轻松地解密密文。
在非对称加密中,加密和解密使用不同的密钥。
通常使用一对密钥,称为公钥和私钥。
发送方使用接收方的公钥将明文加密为密文,接收方使用其私钥将密文解密为明文。
公钥可以公开给任何人,而私钥必须保密。
这种机制可以提供更高的安全性,因为私钥不需要在通信过程中传输。
总之,密钥和加密算法之间存在密切的关系,密钥决定了加密算法的行为,而加密算法则使用密钥来执行加密和解密操作。
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Chapter 3
10
Encryption in ECB Mode 电码本模式加密
Plain text block 1 Plain text block 2 Plain text block n
Key
Encrypt
Key
Encrypt
Key
Encrypt
Cipher text block 1
Cipher text block 2
加密块链接的优缺点
each ciphertext block depends on all message blocks 每个密文块依赖于所有的信息块 thus a change in the message affects all ciphertext blocks 明文消息中一个改变会影响所有密文块 need Initial Vector (IV) known to sender & receiver 发送方和接收方都需要知道初始化向量
Take just the leftmost 8 bits
Take just the leftmost 8 bits
XOR
XOR
XOR
Plain text j bits
Plain text j bits
Plain text j bits
Cipher text j bits
Cipher text j bits
Encrypt
Take just the leftmost 8 bits
Take just the leftmost 8 bits
Take just the leftmost 8 bits
XOR
XOR
XOR
Plain text j bits
Plain text j bits
Plain text j bits
Plain text
Fig 3.15
Chapter 3
Data Encryption Standard (DES) 数据加密标准( 数据加密标准(DES) )
most widely used block cipher in world 世界上被广泛应用于块加密 adopted in 1977 by NBS (now NIST) 1977年被 年被NBS采纳 年被 采纳 encrypts 64-bit data using 56-bit key 采用56位密钥加密 位密钥加密64位数据 采用 位密钥加密 位数据 has been considerable controversy) over its security 关于其安全性受到众多争议 关于其安全性受到众多争议
Chapter 3
3
Ciphers 加密法
Mechanism that decides the process of encryption/decryption 决定加/解密过程的一种机制 决定加 解密过程的一种机制 Stream Cipher: Bit-by-bit encryption / decryption 流加密法:一位一位加/解密 流加密法:一位一位加 解密 Block Cipher: Block-by-block encryption / decryption 块加密法:一块一块加/解密 块加密法:一块一块加 解密 many current ciphers are block ciphers
Cipher text block n
Step 1
Step 2
Step n
Fig 3.6
Chapter 3
11
Decryption in ECB Mode 电码本模式解密
Cipher text block 1 Cipher text block 2 Cipher text block n
Key
Decrypt
Chapter 3
8
Concepts of confusion and diffusion
混淆和扩散
Confusion is a technique of ensureing that a cipher text gives no clue about the plain text 混淆是为了保证密文中不会反映出明文线索 Diffusion increases the redundancy of the plain text by spreading it across rows and columns 扩散增加明文的冗余度(统计信息), ),使其分 扩散增加明文的冗余度(统计信息),使其分 布在行和列中 k e.g yn = ∑ mn + i (mod 26) m should be character
Cipher text j bits
Cipher text j bits
Cipher text j bits
Fig 3.14
Chapter 3
18
Exercise 练习
Fill in the blank with the mathematically expression
Chapter 3
19
Answer to exercise 练习答案
Chapter 3
20
Symmetric Key Cryptography 对称密钥加密法
Same key used for encryption and decryption 加解密使用相同密钥 Examples: DES, IDEA, RC5, Blowfish, AES 例如: 例如:DES, IDEA, RC5, Blowfish, AES Quite popular and fast 使用很广泛并且加密速度快
(a) The Encryption Process at the sender's end
VFa% Decrypt FOUR
*yT1x Decrypt _AND_
VFa% Decrypt FOUR
Cipher text
Plain text
(b) The Decryption Process at the receiver's end Fig 3.4
Chapter 3
16
Encryption in CFB Mode 加密反馈模式加密
IV (Shift register) IV (Shift register) IV (Shift register)
Key
Encrypt
Key
Encrypt
Key
Encrypt
Take just the leftmost 8 bits
Chapter 3
7
Concepts of confusion and diffusion
混淆和扩散
cipher needs to completely obscure statistical properties of original message 加密需要完全弄乱原始消息的统计信息 a one-time pad does this 一次板可以实现该目标 more practically Shannon suggested combining elements to obtain: 香农提出结合性原理包含两个概念: 香农提出结合性原理包含两个概念:
Key
Decrypt
Key
Decrypt
Plain text block 1
Plain text block 2
Plain text block n
Step7
Chapter 3
12
Advantages and Limitations of ECB 电码本的优缺点
Cipher text block 2 Step 2
Cipher text block n Step n
Fig 3.8
Chapter 3
14
Decryption in CBC Mode 加密块链接模式解密
Cipher text block 1 Cipher text block 2 Cipher text block n
Cipher Feedback (CFB)
Output Feedback (OFB)
These two modes work on block ciphers.
These two modes work on block ciphers acting as stream ciphers.
电码本
密码块链接 密码反馈 输出反馈
Cipher text j bits
Fig 3.13
Chapter 3
17
Encryption in OFB Mode 输出反馈模式加密
IV (Shift register) IV (Shift register) IV (Shift register)
Key
Encrypt
Key
Encrypt
Key
Chapter 3
4
Types of Cipher 加密的类型
Algorithm Types
Stream Ciphers
Block Ciphers
流加密
Fig 3.1
块加密
Chapter 3
5
Stream Cipher Example 流加密举例
In normal format Pay 100
+
Chapter 3
21
Symmetric Key Cryptography 对称密钥加密法
Sender (A)
Receive r (B)
Plain text
Encrypt with symmetric key
Cipher text
Net wor k
Cipher text Decrypt with symmetric key