数据加密与身份鉴别

解密密钥
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数据加密技术原理 非对称密钥加密（公开密钥加密）
明文 加密算法 公开密钥
公钥 公钥
密文 网络信道
不相等 不可相互推导
明文 解密算法 私有密钥
私钥 私钥
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数据加密技术原理
混合加密系统
混合加密系统是对称密钥加密技术和非对称密钥 加密技术的结合
明文 对称密钥加密算法
：明文信息
：密文信息
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数据传输的加密
链路加密方式
用于保护通信节点间传输的数据，通常用硬件 在物理层或数据链路层实现。
优点
由于每条通信链路上的加密是独立进行的，因 此当某条链路受到破坏不会导致其它链路上传 输的信息的安全性。
报文中的协议控制信息和地址都被加密，能够 有效防止各种流量分析。
用户
证书申请
CA
签发的数
字证书
用户把文件加上 签名，然后把原 始文件同签名一 起发送给自己的 同事。
文件和数 字签名
数字证书 的验证
同事
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用户的同事从CA机构查到用 户的数字证书，用证书中的 公开密钥对签名进行验证。
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数据传输的加密 链路加密方式
应用层 Message
表示层 Message
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数据加密技术原理
数字证书
数字证书相当于电子化的身份证明，应有值 得信赖的颁证机构（CA机构）的数字签名，可以 用来强力验证某个用户或某个系统的身份及其公开 密钥。
数字证书既可以向一家公共的办证机构申请， 也可以向运转在企业内部的证书服务器申请。这些 机构提供证书的签发和失效证明服务。
会话层 SH Message
传输层 TH SH Message
网络层 NH TH SH Message
链路层 LH NH TH SH Message E
物理层 LH NH TH SH Message E
SH：会话层包头； TH：传输层包头； NH：网络层包头； LH：链路层包头； E： 链路层包尾；
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数据加密技术原理
数据加密技术原理
对称密钥加密（保密密钥法） 非对称密钥加密（公开密钥法） 混合加密算法 哈希（Hash）算法 数字签名 数字证书 公共密钥体系
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数据加密技术原理 对称密钥加密（保密密钥法）
明文 加密算法
密文 网络信道
明文 解密算法
加密密钥
密钥 两者相等
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数据加密技术原理 数字证书中的常见内容
发信人的公开密钥； 发信人的姓名； 证书颁发者的名称； 证书的序列号； 证书颁发者的数字签名； 证书的有效期限。
如:目前通用的X.509证书
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数据加密技术原理
申请数字证书，并利用它发送电子邮件
用户向CA机构申请一份数字证书，申请过程 会生成他的公开/私有密钥对。公开密钥被发 送给CA机构，CA机构生成证书，并用自己的 私有密钥签发之，然后向用户发送一份拷贝。
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数据加密技术原理
数字签名的工作原理
假定Alice需要传送一份合同给Bob。Bob需要确认： 合同的确是Alice发送的 合同在传输途中未被修改
Fra Baidu bibliotek
合同
哈希算法 标记 非对称加密算法
网络信道
合同
哈希算法
标记-1 比较
如果两标 记相同， 则符合上 述确认要 求。
标记-2
非对称解密算法
Alice的私有密钥 Alice
密文
明文 对称密钥解密算法
对称密钥
网络信道
对称密钥
非对称密钥加密算法
非对称密钥解密算法
公开密钥
混合加密系统既能够安 全地交换对称密钥，又
私有密钥
能够克服非对称加密算
法效率低的缺陷！
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数据加密技术原理
哈希（Hash）算法
哈希算法（hash algorithm），也叫信息标记算 法（message-digest algorithm），可以提供数据完 整性方面的判断依据。
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（一） 数据加密技术
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数据加密技术
本部分涉及以下内容：
数据加密的概念 数据加密技术原理 数据传输的加密 常用加密协议
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数据加密的概念
数据加密模型
三要素：信息明文、密钥、信息密文
明文 加密算法 加密密钥
密文 网络信道
明文 解密算法 解密密钥
信息窃取者
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Alice的公开密钥
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Bob
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数据加密技术原理
数字签名的作用
唯一地确定签名人的身份； 对签名后信件的内容 是否又发生变化进行验证； 发信人无法对信件的内容进行抵赖。
当我们对签名人同公开密钥的对应关 系产生疑问时，我们需要第三方颁证机构 （CA: Certificate Authorities）的帮助。
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数据加密的概念
数据加密技术的概念
数据加密(Encryption)是指将明文信息(Plaintext) 采取数学方法进行函数转换成密文(Ciphertext)，只有 特定接受方才能将其解密(Decryption)还原成明文的 过程。
明文(Plaintext) ： 加密前的原始信息；
密文(Ciphertext) ：明文被加密后的信息；
不会减少网络有效带宽。
第四讲 数据加密与身份鉴别
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本讲概要
本章就各种网络安全技术进行了阐述。所涉及的网络安全技术有：
数据加密技术（Encryption） 身份认证技术（Authentication） 包过滤技术（Packet Filtering） 资源授权使用（Authorization） 内容安全（防病毒）技术
密钥(Key)： 控制加密算法和解密算法得以实 现的关键信息，分为加密密钥和解密密钥；
加密(Encryption)：将明文通过数学算法转换 成密文的过程；
解密(Decryption)：将密文还原成明文的过程。
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数据加密的概念
数据加密技术的应用
数据保密； 身份验证； 保持数据完整性； 确认事件的发生。
信息 加密
密文
信息 解密
哈希算法
网络信道
信息标记 （digest）
常用的哈希算法： ➢ MD5 ➢ SHA-1
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比较
哈希算法
结果相同，则 数据未被篡改
结果不同，则 数据已被篡改
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数据加密技术原理
数字签名
数字签名（digital signature）技术通过某种加 密算法，在一条地址消息的尾部添加一个字符串，而 收信人可以根据这个字符串验明发信人的身份，并可 进行数据完整性检查。