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  • 对称加密

    2017-12-15 13:25:06
    对称加密 一、定义 采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,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。   需要对加密和解密使用相同密钥的加密算法。由于其速度快,对称性...

    对称加密

    一、定义

    采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,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密

     

    需要对加密和解密使用相同密钥加密算法。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。对称性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。密钥是控制加密及解密过程的指令。算法是一组规则,规定如何进行加密和解密。

    因此[1]  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。

    下面举个例子来简要说明一下对称加密的工作过程。甲和乙是一对生意搭档,他们住在不同的城市。由于生意上的需要,他们经常会相互之间邮寄重要的货物。为了保证货物的安全,他们商定制作一个保险盒,将物品放入其中。他们打造了两把相同的钥匙分别保管,以便在收到包裹时用这个钥匙打开保险盒,以及在邮寄货物前用这把钥匙锁上保险盒。

     

     

    优缺点:

    对称加密算法的优点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

    对称加密算法的缺点是在数据传送前,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。

     

    常用的算法:

    DES3DES、TDEABlowfish、RC2、RC4、RC5IDEA、SKIPJACK、AES

     

    二、PHP实现对称加密:

     

     

    三、非对称加密:

    1.生成密钥和公钥 
    开始前需要准备openssl环境 
    linux 需要安装openssl工具包,传送门http://www.openssl.org/source/ 
    window
    下需要安装openssl的程序,传送门http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html 
    如果不想安装,可以用本例提供的密钥和公钥进行测试。 


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  • 对称加密对称加密不可逆加密算法 根据密钥类型不同可以将现代密码技术分为两类:对称加密算法(私钥密码体系)和非对称加密算法(公钥密码体系)。 1对称加密算法 原理 对称加密算法中,数据加密和解密采用的都是...

    对称加密 非对称加密 不可逆加密算法

    根据密钥类型不同可以将现代密码技术分为两类:对称加密算法(私钥密码体系)和非对称加密算法(公钥密码体系)。

    1 对称加密算法

    原理

    对称加密算法中,数据加密和解密采用的都是同一个密钥,因而其安全性依赖于所持有密钥的安全性。

    优点

    加密和解密速度快,加密强度高,且算法公开.

    缺点

    实现密钥的秘密分发困难,在大量用户的情况下密钥管理复杂,而且无法完成身份认证等功能,不便于应用在网络开放的环境中。

    特点

    算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

    著名算法

    目前最著名的对称加密算法有数据加密标准DES,但传统的DES由于只有56位的密钥,因此已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求。欧洲数据加密标准IDEA等,目前加密强度最高的对称加密算法是高级加密标准AES,AES提供128位密钥,128位AES的加密强度是56位DES加密强度的1021倍还多。。

    过程

    对称加密算法过程是将数据发信方将明文(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。

    不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。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。

     

    2 非对称加密算法

    原理

    非对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙(即一把公开密钥或加密密钥和专用密钥或解密密钥)—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。非对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。

    优点

    非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要。

    加密和解密花费时间长、速度慢,它不适合于对文件加密而只适用于对少量数据进行加密。

     

    著名算法

     

    广泛应用的非对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。

     

    3 不可逆加密算法

    原理

         不可逆加密算法的特征是加密过程中不需要使用密钥,输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文,这种加密后的数据是无法被解密的,只有重新输入明文,并再次经过同样不可逆的加密算法处理,得到相同的加密密文并被系统重新识别后,才能真正解密。显然,在这类加密过程中,加密是自己,解密还得是自己,而所谓解密,实际上就是重新加一次密,所应用的“密码”也就是输入的明文。

    优点

    不可逆加密算法不存在密钥保管和分发问题,非常适合在分布式网络系统上使用。

    因加密计算复杂,工作量相当繁重,通常只在数据量有限的情形下使用,如广泛应用在计算机系统中的口令加密,利用的就是不可逆加密算法。近年来,随着计算机系统性能的不断提高,不可逆加密的应用领域正在逐渐增大。

    著名算法

    在计算机网络中应用较多不可逆加密算法的有RSA公司发明的MD5算法和由美国国家标准局建议的不可逆加密标准SHS(Secure Hash Standard:安全杂乱信息标准)等。

     

    注:

    对称加密算法、非对称加密算法和不可逆加密算法可以分别应用于数据加密、身份认证和数据安全传输。

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  • 采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,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。 非对称加密对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥;而非对称加密算法需要两个密钥...

    一、概念

    • 对称加密:
      采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,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。
    • 非对称加密:
      对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥;而非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密,这两个密钥是公开密钥(public key,简称公钥)和私有密钥(private key,简称私钥)。

    二、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。
    • 非对称密码体制的特点:算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。

    三、不同之处

    非对称加密和对称加密在加密和解密过程、加密解密速度、传输的安全性上都有所不同,具体介绍如下:

    1、加密和解密过程不同

    • 对称加密过程和解密过程使用的同一个密钥,加密过程相当于用原文+密钥可以传输出密文,同时解密过程用密文-密钥可以推导出原文。
    • 非对称加密采用了两个密钥,一般使用公钥进行加密,使用私钥进行解密。

    2、加密解密速度不同

    • 对称加密解密的速度比较快,适合数据比较长时的使用。
    • 非对称加密和解密花费的时间长、速度相对较慢,只适合对少量数据的使用。

    3、传输的安全性不同

    • 对称加密的过程中无法确保密钥被安全传递,密文在传输过程中是可能被第三方截获的,如果密码本也被第三方截获,则传输的密码信息将被第三方破获,安全性相对较低。
    • 非对称加密算法中私钥是基于不同的算法生成不同的随机数,私钥通过一定的加密算法推导出公钥,但私钥到公钥的推导过程是单向的,也就是说公钥无法反推导出私钥。所以安全性较高。
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  • 对称加密: 加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key) 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。在发送密钥的过程...

    对称加密:

    加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key)

    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。在发送密钥的过程中,密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密,然后传送给需要它的人。

    非对称加密:

    它使用了一对密钥,公钥(public key)和私钥(private key)。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。

    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。

    目前最常用的非对称加密算法是RSA算法,是Rivest, Shamir, 和Adleman于1978年发明。

    虽然非对称加密很安全,但是和对称加密比起来,它非常的慢,所以我们还是要用对称加密来传送消息,但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。为了解释这个过程(https),请看下面的例子:

    https加密过程

    (1) Alice需要在银行的网站做一笔交易,她的浏览器首先生成了一 个随机数作为对称密钥。
    (2) Alice的浏览器向银行的网站请求公钥。
    (3) 银行将公钥发送给Alice。
    (4) Alice的浏览器使用银行的公钥将自己的对称密钥加密。
    (5) Alice的浏览器将加密后的对称密钥发送给银行。
    (6) 银行使用私钥解密得到Alice浏览器的对称密钥。
    (7) Alice与银行可以使用对称密钥来对沟通的内容进行加密与解密了。

    总结

    1.对称加密加密与解密使用的是同样的密钥,所以速度快,但由于需要将密钥在网络传输,所以安全性不高。
    2.非对称加密使用了一对密钥,公钥与私钥,所以安全性高,但加密与解密速度慢。
    3.解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密,然后发送出去,接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥,然后双方可以使用对称加密来进行沟通,例如:https。

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