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  • 对称加密算法

    2020-05-21 09:58:03
    在密码学中,用于数据加密的算法主要有两种,分别是对称加密算法(Symmetric-key Algorithms)和非对称加密算法(Asymmetrical Cryptography)。 对称加密算法 一般是通过一个算法和一个密钥(secret key)对明文...

    在密码学中,用于数据加密的算法主要有两种,分别是对称加密算法(Symmetric-key Algorithms)和非对称加密算法(Asymmetrical Cryptography)。

    对称加密算法
    一般是通过一个算法和一个密钥(secret key)对明文(plaintext)进行处理,得到的不规则字符就是密文(ciphertext)。
    在这里插入图片描述
    对称加密算法有两种类型,分别是块密码算法(block ciphers)和流密码算法(stream ciphers)

    块密码算法
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    流密码算法
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    流密码算法
    一次性密码本诞生了流密码算法

    一次性密码本非常简单,大概原理如下:

    • 明文与同样长度的序列进行XOR运算得到密文。
    • 密文与加密使用的序列再进行XOR运算就会得到原始明文。

    一次性密码本的核心操作就是XOR运算(异或操作),公式如下:
    0 XOR 0 = 0
    0 XOR 1 = 1
    1 XOR 0 = 1
    1 XOR 1 = 0

    也就是两个比特(可能是1或者0)进行XOR运算,如果比特相同,结果就是0,或者结果就是1。

    块密码算法

    块密码算法在运算(加密或者解密)的时候,不是一次性完成的,每次对固定长度的数据块(block)进行处理,也就是说完成一次加密或者解密可能要经过多次运算,最终得到的密文长度和明文长度是一样的。

    ECB模式
    ECB模式加密
    ECB模式加密

    • 将明文拆分成多个数据块,每个数据块的长度等于分组长度,如果最后一个数据块长度小于分组长度,需要进行填充保证最后一个数据块长度等于分组长度。
    • 依次对每个数据块进行迭代得到每个数据块的密文分组,将所有密文分组组合在一起就得到最终的密文,密文长度等同于明文长度。

    在这里插入图片描述
    ECB模式解密

    • 将密文拆分成多个数据块,每个数据块的长度等于分组长度。
    • 依次对每个数据块进行迭代得到每个数据块的明文分组,最后一个明文分组要去除填充值,最终将明文分组组合在一起就得到最终的明文。
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  • 对称加密算法和非对称加密算法的区别 1.对称加密算法加密和解密使用的密钥的是相同的,也就是只有一个密钥,而非对称加密算法有两个密钥,也就是加密和解密所使用的密钥是不同的 2.各自算法不同 3.对称加密算法加密...

    对称加密算法和非对称加密算法的区别

    1.对称加密算法加密和解密使用的密钥的是相同的,也就是只有一个密钥,而非对称加密算法有两个密钥,也就是加密和解密所使用的密钥是不同的

    2.各自算法不同

    3.对称加密算法加密速度快(相对的),非对称算法,密钥成对生成,公钥对外发布,但是对大数据的加解密速度比对称算法慢。

    4.还有就是安全性不同,对称加密算法,在传输的过程中被窃听那就玩完了,而非对称加密算法就可以很好的避免这个问题

    5.数字签名,对称加密不可以用于数字签名和数字鉴别,非对称加密可以用于数字签名和数字鉴别。

    对称加密算法与非对称加密算法的相同点

    废话一句:都是加密算法

    咳咳…

    1.都是可逆的

    2.然后…

    然后…

    emm

    暂时没有想到

    对称加密算法和非对称加密算法的优缺点

    对称加密算法:速度快但是安全性不可保证、安全性取决于密钥的长度、对称加密算法是可逆的、占用的资源空间较少、源认证存在问题

    非对称加密算法:安全性高但是速度慢、非对称加密算法压缩可逆、占用运算空间资源较多、源认证存在问题

    常见的算法

    对称加密算法:DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK、AES等等

    非对称加密算法:RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC等等

    ps:

    ECC:椭圆曲线加密算法

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  • 文章目录对称加密与非对称加密优缺点详解对称加密简介优点缺点对称加密算法非对称加密简介优点缺点非对称加密算法 对称加密与非对称加密优缺点详解 对称加密 简介 双方使用的同一个秘钥,既可以进行加密也可以进行...

    对称加密与非对称加密优缺点详解

    对称加密

    简介

    双方使用的同一个秘钥,既可以进行加密也可以进行解密,这种加密方式被称为 对称加密

    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,加密速度高

    缺点

    • 数据传送前,发送方和接收方必须商定好秘钥
    • 双方都能保存好秘钥,如果一方的秘钥被泄露,加密信息不安全
    • 每对用户进行使用加密算法时,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,称为负担

    对称加密算法

    • DES
    • AES

    非对称加密

    简介

    一对秘钥由公钥和私钥组成,私钥解密公钥加密数据,公钥解密私钥加密数据
    私钥只能由一方保管,不能外泄。公钥可以交给任何请求方

    优点

    安全

    缺点

    速度较慢

    非对称加密算法

    • RSA
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  • 对称加密算法 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(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...

    对称加密算法
    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(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。
    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。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,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惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES、IDEA和AES。

    不对称加密算法
    不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—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。不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。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。
    来自:http://blog.712100.com/23611/viewspace-16217
    个人理解与总结:
    1、基于DES加密算法理解对称加密算法
    从DES加密算法可以体会到:对称加密算法在对数据进行加密和解密的过程中,都是使用了数据接收方的密钥(公钥和私钥),具体做法就是,数据发送方使用接受方的公钥加密数据,而数据接收方使用自己的私钥机密数据,其实围绕的就是数据接收方的密钥。
    2、基于RSA加密算法理解非对称加密算法
    通过上面对非对称加密算法的叙述,我感觉理解不是很深刻。总体的感觉就是:
    (1) 基于RSA加密算法比较麻烦,因为RSA加密算法是基于一个大数n的,需要计算出一个密钥对(公钥和私钥),但是这里公钥和私钥还是一对数,即公钥为(e,n),私钥为(e,d).
    (2) 在数据发送方与接受发执行数据传输之前,保证了双方公钥的分发管理,加强了公钥的安全性(比之于在对称加密算法中:公钥就是完全公开的),这个特点确实加强了加密数据的发送方的身份真实性。
    还有待于继续深入理解。
    ————————————————
    版权声明:本文为CSDN博主「Nolan_hu」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接:https://blog.csdn.net/hu00848/article/details/84507331

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