密码技术在当前信息安全领域中的应用研究

主要运用在数 字签名 、文件完整性验证以及口令加密等方面。
３３１用 户 的 注册 登 录 ．．
根据 各部门单位信息化建 设 的需 要，各 部门单位都建立 了自己的网站和管理 系统 。信息数 据的安全 越来越受 到人们 的关注 。在系统中，经常需要将用户权 限信息存储 于数 据库 ，
法如 Ｒ Ａ算法。３ 散列函数 。所谓散列函数 （ Ｓ ） 也称哈希函数 ） 是对 明文进 行运算后，可 以生成一 个定长的摘要，明文发 生 改变后 ，该 摘要值变 化较大，该函数是 一个单向函数，由明 文计算摘要很容易，由摘要计算出明文是不可能的。 它的典 型算法有 ：ＭＤ 、Ｓ ５ ＨＡ等算法。主要用途包括 消
８ＡＢ Ｄ Ｆ ９ Ｃ Ｅ ，Ｃ ＝Ｆ ＤＣ Ａ９ ，Ｄ ＝７ ５ ３ １．）对 每 个 ５ ２ Ｅ Ｂ ８ ６ ４ ２０３ １
２２密 码 的 功 能 ．
１ ）通信中的数 据保护。在 通信中应用密码对数据进行保
护可以防止传输 中的信息被非法窃听导致失密 ；也可以防止信
息 的 内容 被 恶 意 攻 击 者 非 法 篡 改 ；同样 也可 以防 止 入 侵 者 伪
钥 仍是 保密 的 。
在实际系统 中，应用最多的是消息摘要算法 ＭＤ ５和安全 散列算法 Ｓ ＨＡ系列。它们具有相似的原理和方法，下面就来
谈 谈 ＭＤ ５算 法 的应 用 。
３２ＭＤ 算法的原理 （ ． ５ 算法步骤 ）
１ ）对明文输入按 ５２位分组 ，最后不足部分填充使其成 １ 为 ５２位 的整数倍 ，且 最后 一组 的后 ６ １ ４位 用来 表 示信息长 度对 ２的 ６ ４次方 求得 的余数 ，填 充数 字 图样 为 （ 二进 制的 １０ ０ ……０ 每个分组我们标记为 Ｙ 。２ ）， ｑ ）每轮输出为 １ ８ ， ２位 用 四个 ３ 位 字 ： Ｃ ２ ＡＢ Ｄ表 示 ，初值 为 ： Ａ＝０２ ４ ６ ，Ｂ＝ １３ ５ ７
息 摘要 、数 字签 名 、系 统 登 录认 证 等 。 、
当不同的用户登录时，根据数据库中的信息进行相关验证。为 了增强 安全 性，我们有必 要对数据库中的重要资料进行加密， 这 样既 使攻击者得到了加密的用户信息，如果没有解密算法，
也一样不能 获得用户的真实信息。现 在网站一般采用 ＭＤ 加 ５
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收稿时间： （１ｆ —ｆ ２） 一 】 １ １ ４ ） 作 者 简 介 ： 洗 或 （ ９ １ ， 男， 江 苏 ， 主要 研 究 方向 ：网络 管理 、 网络 安 全 、 网 页设 计。 许 １ ７ 一）
２１年 第 Ｏ 期 ０１ ５
毫 无 意 义 的 字 符 序 列 ，不 经 解 密 使 人 难 以理 解 。３ ）加密 — — 加 密是 指将 明文 经 过 加 密算 法 变 换 成 密 文 。４ ）解 密— — 解 密
以应 用比较 广泛 的单 向散 列 函数 ＭＤ５ 为例 介绍 了单 向散 列函数 在 当前的 应 用，特 别以 网页设计 中用户认证
为例 ，对 单向散 列函数 ＭＤ５所起 的作 用进 行 了比较
关键 词 ：密码技 术；密钥 ；单向散 列函数 ；ＭＤ ；用户认证 ５
中图分类 号 ：Ｔ ３ ３ ８ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ７一 １２（ ０ １ ０ — ０ １０ Ｐ ９． ０ ６ １ ｌ２ ２１ ） ５ ０４ — ３
则 是密 码。综 所述 ，密码 技 术 在 现实 中应 用 相 当广泛 ，充分 体 现 了 密码 技 术 在 前信 息安 全领 域 的重 要性 。而 在 应用 密码 技 术 的同 时 需要 有个清 楚 的认识 ： 全与 方便 是—对 矛盾体 。对外 公 开的 接 Ｌ越多 ， 洞也 许越 多 ； 安 】 漏 系统 的安 全性 能 ， 取决 于最 不安全 的那 个接 口。
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／ ２１年第Ｏ期 ０１ ５
在当前信息安全领域中的应用研究
许洗 或
（ 京铁 道 职 业技 术 学 院 苏 州 校 区 ． 江 苏 苏 州 ２ ５ ３ ） 南 １１７
摘 要 ：密码技 术在 信息安 全 中有 着举足 轻重 的作 用：文章介 绍 了密码技 术的 相关理 论及应 用现状 ，并
以上 描 述 为 Ｃ语 言 描 述 ， ＆是 与 ，１ 或 ， 是 或 ， 异 或 。 是 ～ 是
３３ＭＤ 算 法 的应 用 ． ５
ＭＤ ５加密算法 由于其具有 较好 的安全 性，加之商业也可 以免费使用该算 法，因此该 加密算法被广泛使用 ，ＭＤ 算法 ５
２３常见的一些密码算法 ．
造假 目标。２ ）对存储信息的保护。对重要数 据或 文件进行加 密后存储 ，可以保证 只有掌握 解密密钥 的合 法用户才 能存取 数据，可以防止非法或越权 的渎、写操作。３ ）通信 双方 的身 份验 证 身份 识别是 阻止各种危 害进入 系统 的各 个部 分，维 护系统 的安全的第一道关卡。当用户登录某 系统时，必 须要用 户名和密码口令 同时正确才行，否则系统将拒绝提供服务。在 双方通信过程 中，密码还 可以对存取数据和发来 信息的对方
２密 码 技 术 相 关 常 识
２１密码技术 的基本 内容 ．
１ ）明文— —明文是指加密前 的原始信息。比如前面所说 Ａ Ｐ网页的用户登录认证中，如果输入 的 “ Ｓ 密码”不进行加密处理 ， 那它存储 在数据库 中的，或者在后 台处理 的过程巾都 是 “ 明文” ２ ）密文——密文 是指明文被加密后的信息，一般是 杂乱无章 、
Ｓｈａ ｌ ｗ ｅ ｄｅ ｔ ｈｅＰａ ｓ ｒ ｃ ｎｉ ｌｏ Ｒ － ｂａ ｅｔ ｓ ｗｏ ｄ Ｔｅ ｈ ｑｕｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｓｉ ｈｅＦｉ ｌ ｆ Ｉ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ Ｓｅ ｕ ｉｙ ｉ ｈｅ Ｃｕｒ ｅ ｎｆ ｒ ｔｏ ｃ ｒ ｔ ｎ ｔ ｒ ｎｔ Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｉａｉｎ
机上取款要 提防他 人偷 窥密码 等。所有 的这些 都指出 Ｊ 密码的重要性 ，密码 是一 串 “ 保密”的代码 ，如果能够随意让他人看到 ，
还叫 “ 密码 ”吗 ？
１２专 业 技 术 领 域 中的 密 码 应 用 ．
用 Ａ Ｐ技 术编 过 网 页的人都 知道 ，Ａ Ｐ技 术 的使用 非 常简 单实用 ，但 简单 易用也带 来 了很 多安 全 风险 。存用 户登 录 的应 １ 中，如 Ｓ Ｓ ｝ ｝ Ｊ 果 不对 密码 进 行加 密，或存 程 序 中加以判 断控制 ，那 用户登 录能够 轻而 易举地破 解 ＝存 很多 银行 的网银 中， 口令的输 入 同样并不是 一 个
的信息摘要。２ 单 向散列函数 生成 的信息摘要是不可预见的。 ） 消息摘要看起 来和原始数据 没有任何 的关 系，而且 原始数据 任何微小变化都会对生成 的信息摘要产生很大 的影响。３ 具 ）
wenku.baidu.com
是指把密文用解密算法 变换 成明文 ，是加 密的逆运算 。５ ）密 钥和算法——密钥是 指控制加 密算 法和解 密算法 实现的关 键
的身 份 进 行 确 认 ，即用 户鉴 别 。４ 不 可抵 赖 性 。密 码 技 术包 ） 含 了对 源 和 目的 双方 的证 明 ，体 现 在 数 字 签 名服 务 中。
位进行分组迭代运算，参 与去处的常数为 ： ［，…，６ ］ Ｔ１ ４，参 与的四个函数为 ：
Ｆ（ ，ｚ ＝（ ｘ ｘｙ ） ， （ ）＆（ ） Ｉ （ ｘ ｙ ） （ ～ ）＆ （ ） ｚ） Ｆ（ ，ｚ ＝（ ｘ ｘｙ ） ， （ ｊ＆（ ） Ｊ （ ）＆（ ｚ ） ｚ） （ｙ － ） Ｈ （ ，ｚ ＝（ ） （ ） （ ） ｘｙ ） ， ｘ ｖ Ｚ Ｉｘ ｚ （ ）： （ ） （ Ｘ Ｉ ～ ） ｙ （ ） （ ｚ ）
简单的密码框，而是川专门的控件来支持完成的，甚至还配有加密狗或者动态口令 ，以加强安全措施。信息需要安全地存储 ，安全 地传输 ；电子商务的快速发展，也需要一种安全可靠 的身份认证和数宁签名体系 ；网络上病毒和小马泛滥成灾，严重威胁正常的Ｔ作与
生活 ； 当前我国的知识产权意识薄弱，应在技术上保护数字产品不被非法拷贝等 这些都常常涉及信息安全需要解决的问题，而基础
有不可逆性，即通 过生成 的报 文摘要得到原始数据 的任何信
息 在计 算 上 是 完 全不 可行 的。
信息 ，加密密钥和解密密钥可以相同也可不相同，一般由通信
双方所 掌握。算 法是指 明文和密文之 间的变换 法则。密钥和 算法是 密码 系统 中的两个基 本因素，在某种 意义上，可将算 法视作常量，它可以被公开 ； 将密钥视 为变量，一般应予以保 密。在公开 密钥 密码体制 中公开 的也仅 是加 密密钥，解 密密
１现 实 中 的密 码 应 用
１１日常 中的 密 码 应 用 ．
日 常生活中很多方面都 与计算机 网络相关， 自 生活 中应用密码 的场 合也很多，以致于许 多人抱怨密码太多，记不住。也许 然
真 有人 记 不 住 密 码 ， 丁是 把 密 码 写 在 了纸 上 ，甚 至 把 密 码 和 相关 物 品 放 在 了一起 。银 行 一直 提 示 ，要 遵 守 一米 线 的规 定 ；在 Ａ Ｍ Ｔ
ＸＵ ａ — ｕ Ｇｕ ｎｇ ｙ 【ｖ ｉｇＩｓｉ ｔ ｏ ａｌ ａ ｅ ｈ ｏｏｙ Ｓ ｚ ｏ ｉｎ ｓ ７ Ｃｈｎ Ｊｄ ｎ ｔｕｅ ｆＲ ｉ ｙ Ｔｃ ｎ ｌｇ ， ｕ ｈ ｕＪａ ｇ ｕ２ １ ， ｉａ） ｎ ｔ ｗ １ ５３
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｐａ ｓ ｒ ｅ ｈ ｏｌｇ ａ ｖ ａ ｏｌ ｎ ｉ ｏ ｍ ａｉ ｎｓ ｃ ｒｔ． ｔａ ｔ ｓ ｗｏ ｄ ｔｃ ｎ ｏ ｙ ｈ ｓｆｐｉｏｔｌ ｅｉ ｎｆｒ ｔｏ ｅ ｕ ｉｙ Ｔｈｉ ｐｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅｐ ｓ ｗｏ ｄ ｌ ｒ ｓｐａ ｒｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ａ ｓ ｒ ｔ ｃ ｎ ｑ ｓｒ ｌｔ ｄ ｔ ｏ ｙ ａ ｐ ｉ ａｉ ｔ ｔ ，ａ ｏ ａ ｅ ｈ ｉ ｕｅ ｅａ ｅ ｈｅ ｒ ｎｄ ａ ｐｌｃ ｔｏｎ ｓａｕｓ ｎｄ ｔ ｐｐｌ ｏ ｅ ｅ ｔｎｓｖ ｅ ｗａ ａ ｈ ｆ ｎｃｉ ｎ Ｍ Ｄ５ ｉ ｙ ｍ ｒ ｘ ｅ ｉｅ ｏｎ — ｙ Ｈ ｓ ｕ ｔｏ ｓ ｐｒ ｓ ｎ ｅ ｎｅｗ ａ ｓ ｕ ｔｏ ｎ ｔｅ ｃ ｒｅ ｐ ｉａ ｉｎｓｉ ｂ ｐａ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｅ ｔ ｄ ｏ — ｙ Ｈａ ｈ ｆ ｎｃｉｎ ｉ ｈ ｕ ｒ ｎｔａ ｐｌｃ ｔｏ ｎ ｗｅ ｇ ｅ ｉｎ，ｅ ｐｅ ｉ ｌｙ ｆ ｒｅ ａ ｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ｃ ａｌ ｏ ｘ ｍ ｌ ，ｕ ｅ ａ ｔ ｅ ｔｃ ｔｏ ｆｏ ｅ ｗａ ｓ ｕｎ ｔｏ Ｄ５ｐｌｙ ｄｔ ｏｌ ｒ ｏ ｐ ｒｄ． ｕ ｈ ｎｉａ ｉｎ ｏ ｎ — ｙＨａ ｈ ｆ ｃｉ ｎＭ ａ ｅ ｈｅｒ ｅａｅｃ ｍ ａ ｅ Ｋｅ ｏ ｄｓ －ｓｗ ｏ ｄｔｃ ｎ ｏ ｙ； ｙ； ｅ ｗａ ｓ ｕｎ ｔｏｎ Ｍ Ｄ５； ｅ ｕｈｅ ｉａｉ ｎ ｙｗ ｒ ：ｐ ｓ ｒ ｅ ｈ ｏｌｇ Ｋｅ Ｏｎ — ｙＨａ ｈ ｆ ｃｉ ； ａ Ｕｓ ｒａ ｔ ｎｔ ｔｏ ｃ
１ ）对称密钥体系。用户使 用同一个密钥加密和解 密。它 的特． 是保密强度很高，但对 密钥的管理和传递 必须极为安 全可靠 ，因而难以应用于开放 系统。典 型的算法如 Ｄ Ｓ算法。 Ｅ ２ ）公开密钥体系。加密者 和解 密者各 自使用不 同的密钥。它
的特 点 是 对 密 钥 的管 理 和 传 递 相 当简 单 ，能 够 适 用 于 开 放 系 统 的环 境 ，可 以 方便 、安 全 地 用 于数 字 签 名 和 验 证 。典 型 算