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  • 在openssl或其他密码相关的资料中,我们经常看到对称加密算法有ECB、CBC之类加密模式的简称,到底这些加密模式是什么呢?它们之间有什么不同呢,今天就是为大家解开这个迷。 在现有的对称加密算法中,主要有4种加密...

    在openssl或其他密码相关的资料中,我们经常看到对称加密算法有ECB、CBC之类加密模式的简称,到底这些加密模式是什么呢?它们之间有什么不同呢,今天就是为大家解开这个迷。
    在现有的对称加密算法中,主要有4种加密处理模式,这4种加密处理模式一般是针对块加密算法而言的,如DES算法。这4种加密模式罗列如下: 模式中文描述 英文名称(Openssl缩写)
    电子密码本模式 Electronic Code Book(ECB)
    加密块链模式 Cipher Block Chaining(CBC)
    加密反馈模式 Cipher Feedback Mode(CFB)
    输出反馈模式 Output Feedback Mode(OFB)

    下面我们分别介绍这4种加密模式。
    【电子密码本模式】(ECB)
    这种模式是最早采用和最简单的模式,它将加密的数据分成若干组,每组的大小跟加密密钥长度相同,然后每组都用相同的密钥进行加密。比如DES算法,一个64位的密钥,如果采用该模式加密,就是将要加密的数据分成每组64位的数据,如果最后一组不够64位,那么就补齐为64位,然后每组数据都采用DES算法的64位密钥进行加密。下图:


    My name |is Drago|nKing

    上图“My name is DragonKing”这句话每8个字符(64位)作为一块,然后使用一个相同的64位的密钥对每个块进行加密,最后一块不足64位,就补齐后再进行加密。
    可以看到,因为ECB方式每64位使用的密钥都是相同的,所以非常容易获得密文进行密码破解,此外,因为每64位是相互独立的,有时候甚至不用破解密码,只要简单的将其中一块替换就可以达到黑客目的。
    【加密块链模式】(CBC)
    该模式如下图所示:
    在这里插入图片描述
    从这两个图中大家可以看到,CBC模式的加密首先也是将明文分成固定长度(64位)的块(P0,P1…),然后将前面一个加密块输出的密文与下一个要加密的明文块进行XOR(异或)操作计算,将计算结果再用密钥进行加密得到密文。第一明文块加密的时候,因为前面没有加密的密文,所以需要一个初始化向量(IV)。跟ECB方式不一样,通过连接关系,使得密文跟明文不再是一一对应的关系,破解起来更困难,而且克服了只要简单调换密文块可能达到目的的攻击。
    但是该加密模式的缺点是不能实时解密,也就是说,必须等到每8个字节都接受到之后才能开始加密,否则就不能得到正确的结果。这在要求实时性比较高的时候就显得不合适了。所以才有了下面两种加密模式。
    【加密反馈模式】(CFB)
    加密反馈模式为了克服必须等待8个字节全部得到才能进行解密的缺点,采用了一个64位(8个字节)的位移寄存器来获得密文,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    上面两个图中C2、C3以及P10等都是一个字节(8位)的数据,所以能够实现字符的实时加密和解密,不用再等到8个字节都接受到之后再进行解密。图示是在进行第10个字节数据的加密和解密过程,在该过程中,先从移位寄存器取8个字节的数据(C2到C9)用密钥进行加密,然后取加密数据最左边的一个字节跟输入的明文P10进行XOR(异或)操作,得到的值作为输出密文C10,同时将C10送入到移位寄存器中。
    需要注意的是,如果其中有一个字节的密文在传输的时候发生错误(即使是其中的一位),那么它出现在移位寄存器期间解密的8个字节的数据都会得不到正确的解密结果,当然,这8个字节过去之后,依然可以得到正确的解密结果。但是一个比特错误就影响到8个字节(64个比特)的正确结果,导致鲁棒性太差,所以就又提出了下面的加密模式OFB。
    【输出反馈模式】(OFB)
    输出反馈模式OFB跟CFB几乎是一样的,除了其以为寄存器的输入数据稍微有一点不同之外,如下图:
    在这里插入图片描述
    可以看到,这种方法因为没有采用密文作为加密的数据,所以克服了由于传输过程中由于单个比特导致64个相关比特解密失败的情况,在本模式下,如果一个比特发生错误了,那么只会影响其本身对应的一个比特,而不会影响别的。但是相对于其它模式,因为数据之间相关性小,这种加密模式是比较不安全的,所以在应用的时候除非特别需要,一般不提倡应用OFB模式。

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    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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  • 对称加密算法和非对称加密算法

    千次阅读 2019-03-17 15:59:04
    有一种加密算法叫做对称加密对称加密是以前比较常见的一种加密方式。所谓对称加密的意思是说假如有一个人A,他想把一个信号m传递给B,他不能直接将这个信息传递给B,否则会有人可能会窃听。于是通过一些算法,...

            比如说我们去银行存钱取钱,用到密码,密码是基于数学的,我们来讨论下关于密码学的问题:
            有一种加密算法叫做对称加密,对称加密是以前比较常见的一种加密方式。所谓对称加密的意思是说假如有一个人A,他想把一个信号m传递给B,他不能直接将这个信息传递给B,否则会有人可能会窃听。于是通过一些算法,比如通过加一个数字e变成了一个新的数字C,他把C传递给B,B接收到C之后再减去那个e就会得到原来的数字m。


           比如想要传递2  e=1 2+1=3    B接收到3之后3-1=2    ,于是我们就知道m了
    在这个过程中,我们将

    • m称为明文,就是我们希望表达的含义
    • C我们称之为密文,就是我们可以公开传递的一个信息
    • e就是密钥,密钥是要保密的,我们不可以告诉其他人

            算法其实可以比较复杂,不一定是加一个数字,他可能是m乘以e得到一个数字得到C,我们得到C之后可以除以e。也可以是m的e次方,得到一个数字,我们再开e次根号就可以了。算法可以非常复杂,但是再复杂也存在被窃听的可能,因为可以穷举,比如他一次又一次的尝试以前的算法,他还可以通过数字的频率,比如在英文的26个字母中,在一段话中出现的频率不一样,他只要截取到足够多的密文,一次又一次的尝试,他就可以把你的密钥给试出来,所以密钥是不保险的。

            于是人们就想能不能我们发一段文字之后就换一个密钥。再发一段文字,我再换一个密钥,这样别人就不知道我说的是什么了。但是问题是密钥的分发又成为了一个问题,你怎么才可以把这个e安全的传给B,你派一个人去传这样 的效率很低,你打电话给B,B有可能会被监听。所以密钥分发是一件非常麻烦的事情,那么现在的量子保密通信就可以实现密钥分发的保密性。

            那么除了这种对称加密以外,现在比较流行的一种算法叫做非对称加密。A想把一个信息m传递给B。首先B先干这么一件事情。B生成两个有相互关系的数字,这两个有相关性的数字,一个叫做e,一个叫做d。那么这个e就叫做公钥,公共的钥匙,而这个d就叫做私钥,私人的钥匙。然后B先把这个e公钥传递给A,可以通过公开的方式传递,这样的话我不怕你窃听。我告诉你公钥是什么,然后这个A通过这种公钥e的某一个算法得到一个密文C。然后再通过公开的方式将这个密文传递给B,那么这个不对称性就体现在这个地方了。通过密文求解原文的过程,不是减去e,而是要减去d,通过减去一个d我们就可以得到明文m。也就是说,这个d和e是有一定的关系的,我经过加密的时候,我是用的e对数字进行加密,我解密的时候呢,需要用到d数字进行解密
            我传递公钥的过程的我不怕你窃听。因为就算是你窃听了,你也不会知道这个密钥是什么。所以你窃听了我的公钥和密文之后,你依然无法得到明文,这个就是非对称加密的方式。

            那么非对称加密是基于什么样的一个数学原理呢?我们接下来的时间会来介绍一种典型的非对称加密方式,叫做RSA加密算法。敬请期待!

            撒花✿✿ヽ(°▽°)ノ✿!!!

     

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  • 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...

    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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    2017-05-23 19:52:22
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对称算法的加密模式