❶ 什麼是對稱密碼和非對密碼,分析這兩種密碼體系的特點和應用領域
一、對稱密碼
1、定義:採用單鑰密碼系統的加密方法,同一個密鑰可以同時用作信息的加密和解密,這種加密方法稱為對稱加密,也稱為單密鑰加密。
2、特點:演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。
3、應用領域:由於其速度快,對稱性加密通常在消息發送方需要加密大量數據時使用。
二、非對密碼
1、定義:非對稱密碼指的是非對稱密碼體制中使用的密碼。
2、特點:
(1)是加密密鑰和解密密鑰不同 ,並且難以互推 。
(2)是有一個密鑰是公開的 ,即公鑰 ,而另一個密鑰是保密的 ,即私鑰。
3、應用領域:很好的解決了密鑰的分發和管理的問題 ,並且它還能夠實現數字簽名。
(1)密碼演算法m是什麼擴展閱讀
對稱加密演算法特徵
1、加密方和解密方使用同一個密鑰;
2、加密解密的速度比較快,適合數據比較長時的使用;
3、密鑰傳輸的過程不安全,且容易被破解,密鑰管理也比較麻煩
❷ 密碼體制中的安全參數k到底是個什麼
通常情況下,一個密碼體制由五元組{M,C,K,E,D}五個部分組成:·明文信息空間M,它是全體明文m的集合;·密文信息空間C,它是全體密文c的集合;·密鑰空間K,它是全體密鑰k的集合。其中每一個密鑰k均由加密密鑰ke和解密密鑰kd組成,即k=(ke,kd);·加密演算法E:它是一族由M到C的加密變換,即 M→C;·解密空間D,它是一族由C到M的加密變換,即C→M。明文,密文,加密演算法,密鑰,解密演算法。密鑰獨立於明文和演算法,演算法根據所用的特定密鑰而產生不同的輸出。
❸ 密碼新演算法SM2的S和M代表什麼為什麼叫SM2
應該是商用密碼的拼音簡稱,我猜的。商密(SM)
❹ 世界上各種密碼的形式
1、RSA演算法密碼
RSA演算法是第一個能同時用於加密和數字簽名的演算法,也易於理解和操作。RSA演算法是一種非對稱密碼演算法,所謂非對稱,就是指該演算法需要一對密鑰,使用其中一個加密,則需要用另一個才能解密。
2、ECC加密法密碼
ECC演算法也是一個能同時用於加密和數字簽名的演算法,也易於理解和操作。同RSA演算法是一樣是非對稱密碼演算法使用其中一個加密,用另一個才能解密。
3、二方密碼
二方密碼(en:Two-square_cipher)比四方密碼用更少的矩陣。
4、四方密碼
四方密碼用4個5×5的矩陣來加密。每個矩陣都有25個字母(通常會取消Q或將I,J視作同一樣,或改進為6×6的矩陣,加入10個數字)。
5、三分密碼
首先隨意製造一個3個3×3的Polybius方格替代密碼,包括26個英文字母和一個符號。然後寫出要加密的訊息的三維坐標。訊息和坐標四個一列排起,再順序取橫行的數字,三個一組分開,將這三個數字當成坐標,找出對應的字母,便得到密文。
6、仿射密碼
仿射密碼是一種替換密碼。它是一個字母對一個字母的。
7、埃特巴什碼
埃特巴什碼是一個系統:最後一個字母代表第一個字母,倒數第二個字母代表第二個字母。
8、柵欄加密法密碼
柵欄加密法是一種比較簡單快捷的加密方法。柵欄加密法就是把要被加密的文件按照一上一下的寫法寫出來,再把第二行的文字排列到第一行的後面。
9、針孔加密法密碼
這種加密法誕生於近代。由於當時郵費很貴,但是寄送報紙則花費很少。於是人們便在報紙上用針在需要的字下面刺一個孔,等到寄到收信人手裡,收信人再把刺有孔的文字依次排列,連成文章。
10、回轉輪加密法密碼
一種多碼加密法,它是用多個回轉輪,每個回轉輪實現單碼加密。這些回轉輪可以組合在一起,在每個字母加密後產生一種新的替換模式。
❺ 密碼演算法的密碼學
(1) 發送者和接收者
假設發送者想發送消息給接收者,且想安全地發送信息:她想確信偷聽者不能閱讀發送的消息。
(2) 消息和加密
消息被稱為明文。用某種方法偽裝消息以隱藏它的內容的過程稱為加密,加了密的消息稱為密文,而把密文轉變為明文的過程稱為解密。
明文用M(消息)或P(明文)表示,它可能是比特流(文本文件、點陣圖、數字化的語音流或數字化的視頻圖像)。至於涉及到計算機,P是簡單的二進制數據。明文可被傳送或存儲,無論在哪種情況,M指待加密的消息。
密文用C表示,它也是二進制數據,有時和M一樣大,有時稍大(通過壓縮和加密的結合,C有可能比P小些。然而,單單加密通常達不到這一點)。加密函數E作用於M得到密文C,用數學表示為:
E(M)=C.
相反地,解密函數D作用於C產生M
D(C)=M.
先加密後再解密消息,原始的明文將恢復出來,下面的等式必須成立:
D(E(M))=M
(3) 鑒別、完整性和抗抵賴
除了提供機密性外,密碼學通常有其它的作用:.
(a) 鑒別
消息的接收者應該能夠確認消息的來源;入侵者不可能偽裝成他人。
(b) 完整性檢驗
消息的接收者應該能夠驗證在傳送過程中消息沒有被修改;入侵者不可能用假消息代替合法消息。
(c) 抗抵賴
發送者事後不可能虛假地否認他發送的消息。
(4) 演算法和密鑰
密碼演算法也叫密碼,是用於加密和解密的數學函數。(通常情況下,有兩個相關的函數:一個用作加密,另一個用作解密)
如果演算法的保密性是基於保持演算法的秘密,這種演算法稱為受限制的演算法。受限制的演算法具有歷史意義,但按現在的標准,它們的保密性已遠遠不夠。大的或經常變換的用戶組織不能使用它們,因為每有一個用戶離開這個組織,其它的用戶就必須改換另外不同的演算法。如果有人無意暴露了這個秘密,所有人都必須改變他們的演算法。
但是,受限制的密碼演算法不可能進行質量控制或標准化。每個用戶組織必須有他們自己的唯一演算法。這樣的組織不可能採用流行的硬體或軟體產品。但竊聽者卻可以買到這些流行產品並學習演算法,於是用戶不得不自己編寫演算法並予以實現,如果這個組織中沒有好的密碼學家,那麼他們就無法知道他們是否擁有安全的演算法。
盡管有這些主要缺陷,受限制的演算法對低密級的應用來說還是很流行的,用戶或者沒有認識到或者不在乎他們系統中內在的問題。
現代密碼學用密鑰解決了這個問題,密鑰用K表示。K可以是很多數值里的任意值。密鑰K的可能值的范圍叫做密鑰空間。加密和解密運算都使用這個密鑰(即運算都依賴於密鑰,並用K作為下標表示),這樣,加/解密函數現在變成:
EK(M)=C
DK(C)=M.
這些函數具有下面的特性:
DK(EK(M))=M.
有些演算法使用不同的加密密鑰和解密密鑰,也就是說加密密鑰K1與相應的解密密鑰K2不同,在這種情況下:
EK1(M)=C
DK2(C)=M
DK2 (EK1(M))=M
所有這些演算法的安全性都基於密鑰的安全性;而不是基於演算法的細節的安全性。這就意味著演算法可以公開,也可以被分析,可以大量生產使用演算法的產品,即使偷聽者知道你的演算法也沒有關系;如果他不知道你使用的具體密鑰,他就不可能閱讀你的消息。
密碼系統由演算法、以及所有可能的明文、密文和密鑰組成的。
基於密鑰的演算法通常有兩類:對稱演算法和公開密鑰演算法。下面將分別介紹: 對稱演算法有時又叫傳統密碼演算法,就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來,反過來也成立。在大多數對稱演算法中,加/解密密鑰是相同的。這些演算法也叫秘密密鑰演算法或單密鑰演算法,它要求發送者和接收者在安全通信之前,商定一個密鑰。對稱演算法的安全性依賴於密鑰,泄漏密鑰就意味著任何人都能對消息進行加/解密。只要通信需要保密,密鑰就必須保密。
對稱演算法的加密和解密表示為:
EK(M)=C
DK(C)=M
對稱演算法可分為兩類。一次只對明文中的單個比特(有時對位元組)運算的演算法稱為序列演算法或序列密碼。另一類演算法是對明文的一組比特亞行運算,這些比特組稱為分組,相應的演算法稱為分組演算法或分組密碼。現代計算機密碼演算法的典型分組長度為64比特——這個長度大到足以防止分析破譯,但又小到足以方便使用(在計算機出現前,演算法普遍地每次只對明文的一個字元運算,可認為是序列密碼對字元序列的運算)。 公開密鑰演算法(也叫非對稱演算法)是這樣設計的:用作加密的密鑰不同於用作解密的密鑰,而且解密密鑰不能根據加密密鑰計算出來(至少在合理假定的長時間內)。之所以叫做公開密鑰演算法,是因為加密密鑰能夠公開,即陌生者能用加密密鑰加密信息,但只有用相應的解密密鑰才能解密信息。在這些系統中,加密密鑰叫做公開密鑰(簡稱公鑰),解密密鑰叫做私人密鑰(簡稱私鑰)。私人密鑰有時也叫秘密密鑰。為了避免與對稱演算法混淆,此處不用秘密密鑰這個名字。
用公開密鑰K加密表示為
EK(M)=C.
雖然公開密鑰和私人密鑰是不同的,但用相應的私人密鑰解密可表示為:
DK(C)=M
有時消息用私人密鑰加密而用公開密鑰解密,這用於數字簽名(後面將詳細介紹),盡管可能產生混淆,但這些運算可分別表示為:
EK(M)=C
DK(C)=M
當前的公開密碼演算法的速度,比起對稱密碼演算法,要慢的多,這使得公開密碼演算法在大數據量的加密中應用有限。 單向散列函數 H(M) 作用於一個任意長度的消息 M,它返回一個固定長度的散列值 h,其中 h 的長度為 m 。
輸入為任意長度且輸出為固定長度的函數有很多種,但單向散列函數還有使其單向的其它特性:
(1) 給定 M ,很容易計算 h ;
(2) 給定 h ,根據 H(M) = h 計算 M 很難 ;
(3) 給定 M ,要找到另一個消息 M『 並滿足 H(M) = H(M』) 很難。
在許多應用中,僅有單向性是不夠的,還需要稱之為「抗碰撞」的條件:
要找出兩個隨機的消息 M 和 M『,使 H(M) = H(M』) 滿足很難。
由於散列函數的這些特性,由於公開密碼演算法的計算速度往往很慢,所以,在一些密碼協議中,它可以作為一個消息 M 的摘要,代替原始消息 M,讓發送者為 H(M) 簽名而不是對 M 簽名 。
如 SHA 散列演算法用於數字簽名協議 DSA中。 提到數字簽名就離不開公開密碼系統和散列技術。
有幾種公鑰演算法能用作數字簽名。在一些演算法中,例如RSA,公鑰或者私鑰都可用作加密。用你的私鑰加密文件,你就擁有安全的數字簽名。在其它情況下,如DSA,演算法便區分開來了??數字簽名演算法不能用於加密。這種思想首先由Diffie和Hellman提出 。
基本協議是簡單的 :
(1) A 用她的私鑰對文件加密,從而對文件簽名。
(2) A 將簽名的文件傳給B。
(3) B用A的公鑰解密文件,從而驗證簽名。
這個協議中,只需要證明A的公鑰的確是她的。如果B不能完成第(3)步,那麼他知道簽名是無效的。
這個協議也滿足以下特徵:
(1) 簽名是可信的。當B用A的公鑰驗證信息時,他知道是由A簽名的。
(2) 簽名是不可偽造的。只有A知道她的私鑰。
(3) 簽名是不可重用的。簽名是文件的函數,並且不可能轉換成另外的文件。
(4) 被簽名的文件是不可改變的。如果文件有任何改變,文件就不可能用A的公鑰驗證。
(5) 簽名是不可抵賴的。B不用A的幫助就能驗證A的簽名。 加密技術是對信息進行編碼和解碼的技術,編碼是把原來可讀信息(又稱明文)譯成代碼形式(又稱密文),其逆過程就是解碼(解密)。加密技術的要點是加密演算法,加密演算法可以分為對稱加密、不對稱加密和不可逆加密三類演算法。
對稱加密演算法 對稱加密演算法是應用較早的加密演算法,技術成熟。在對稱加密演算法中,數據發信方將明文(原始數據)和加密密鑰一起經過特殊加密演算法處理後,使其變成復雜的加密密文發送出去。收信方收到密文後,若想解讀原文,則需要使用加密用過的密鑰及相同演算法的逆演算法對密文進行解密,才能使其恢復成可讀明文。在對稱加密演算法中,使用的密鑰只有一個,發收信雙方都使用這個密鑰對數據進行加密和解密,這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。對稱加密演算法的特點是演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。不足之處是,交易雙方都使用同樣鑰匙,安全性得不到保證。此外,每對用戶每次使用對稱加密演算法時,都需要使用其他人不知道的惟一鑰匙,這會使得發收信雙方所擁有的鑰匙數量成幾何級數增長,密鑰管理成為用戶的負擔。對稱加密演算法在分布式網路系統上使用較為困難,主要是因為密鑰管理困難,使用成本較高。在計算機專網系統中廣泛使用的對稱加密演算法有DES和IDEA等。美國國家標准局倡導的AES即將作為新標准取代DES。
不對稱加密演算法 不對稱加密演算法使用兩把完全不同但又是完全匹配的一對鑰匙—公鑰和私鑰。在使用不對稱加密演算法加密文件時,只有使用匹配的一對公鑰和私鑰,才能完成對明文的加密和解密過程。加密明文時採用公鑰加密,解密密文時使用私鑰才能完成,而且發信方(加密者)知道收信方的公鑰,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私鑰的人。不對稱加密演算法的基本原理是,如果發信方想發送只有收信方才能解讀的加密信息,發信方必須首先知道收信方的公鑰,然後利用收信方的公鑰來加密原文;收信方收到加密密文後,使用自己的私鑰才能解密密文。顯然,採用不對稱加密演算法,收發信雙方在通信之前,收信方必須將自己早已隨機生成的公鑰送給發信方,而自己保留私鑰。由於不對稱演算法擁有兩個密鑰,因而特別適用於分布式系統中的數據加密。廣泛應用的不對稱加密演算法有RSA演算法和美國國家標准局提出的DSA。以不對稱加密演算法為基礎的加密技術應用非常廣泛。
不可逆加密演算法 的特徵是加密過程中不需要使用密鑰,輸入明文後由系統直接經過加密演算法處理成密文,這種加密後的數據是無法被解密的,只有重新輸入明文,並再次經過同樣不可逆的加密演算法處理,得到相同的加密密文並被系統重新識別後,才能真正解密。顯然,在這類加密過程中,加密是自己,解密還得是自己,而所謂解密,實際上就是重新加一次密,所應用的「密碼」也就是輸入的明文。不可逆加密演算法不存在密鑰保管和分發問題,非常適合在分布式網路系統上使用,但因加密計算復雜,工作量相當繁重,通常只在數據量有限的情形下使用,如廣泛應用在計算機系統中的口令加密,利用的就是不可逆加密演算法。近年來,隨著計算機系統性能的不斷提高,不可逆加密的應用領域正在逐漸增大。在計算機網路中應用較多不可逆加密演算法的有RSA公司發明的MD5演算法和由美國國家標准局建議的不可逆加密標准SHS(Secure Hash Standard:安全雜亂信息標准)等。
❻ 「密碼體制」包含哪些要素分別表示什麼含義
「密碼體制」包含要素和含義分別如下所述:
對稱密碼:用於加密和解密的密碼相同,加密速度較快,可用於長文本的加密。
達到的密碼學目標:機密性。
非對稱密碼:該體制有成為公鑰密碼體制,加密和解密的密碼不相同,一般,公鑰用於加密,私鑰用於解密。非對稱密碼加密速度較慢,一般用於對稱密碼的保護和數字簽名。
達到的密碼學目標:機密性、認證、不可抵賴性。
雜湊密碼:又稱為HASH密碼,用於計算消息摘要值。雜湊運算是不可逆的。
達到的密碼學目標:完整性
❼ 加密:EkM=C 解密:DkC=M是什麼加密演算法
正常來說 都使用P來取代你所給出的關系中的M,除非M是取自漢語「明文」的拼音(Mingwen)
P——明文(Plaintext),表示全體可能出現的明文集合
C——密文(Ciphertext),表示全體可能出現的密文集合
K——密鑰(Key),密鑰是加密演算法中的可變參數
E——加密演算法(Encryption algorithm),由公式、法則或者程序構成
D——解密演算法(Decryption algorithm),它是E的逆演算法。
當給定密鑰K時,
C = Ek(P), 對明文P進行加密(E操作)後得到密文C
P = Dk(C) = Dk(Ek(P)), 對密文C解密(D操作)後得明文P
加密設計主要是確定E,D,K。
根據E和D的對稱與非對稱關系,加密演算法又分為對稱加密演算法和非對稱加密演算法,其代表性演算法分別為DES(Data Encryption Standard)和RSA
❽ 加密演算法的常見加密演算法
DES(Data Encryption Standard):對稱演算法,數據加密標准,速度較快,適用於加密大量數據的場合;
3DES(Triple DES):是基於DES的對稱演算法,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高;
RC2和RC4:對稱演算法,用變長密鑰對大量數據進行加密,比 DES 快;
IDEA(International Data Encryption Algorithm)國際數據加密演算法,使用 128 位密鑰提供非常強的安全性;
RSA:由 RSA 公司發明,是一個支持變長密鑰的公共密鑰演算法,需要加密的文件塊的長度也是可變的,非對稱演算法; 演算法如下:
首先, 找出三個數, p, q, r,其中 p, q 是兩個相異的質數, r 是與 (p-1)(q-1) 互質的數......p, q, r 這三個數便是 private key
接著, 找出 m, 使得 rm == 1 mod (p-1)(q-1).....這個 m 一定存在, 因為 r 與 (p-1)(q-1) 互質, 用輾轉相除法就可以得到了.....再來, 計算 n = pq.......m, n 這兩個數便是 public key
DSA(Digital Signature Algorithm):數字簽名演算法,是一種標準的 DSS(數字簽名標准),嚴格來說不算加密演算法;
AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,對稱演算法,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高,在21世紀AES 標準的一個實現是 Rijndael 演算法;
BLOWFISH,它使用變長的密鑰,長度可達448位,運行速度很快;
MD5:嚴格來說不算加密演算法,只能說是摘要演算法;
對MD5演算法簡要的敘述可以為:MD5以512位分組來處理輸入的信息,且每一分組又被劃分為16個32位子分組,經過了一系列的處理後,演算法的輸出由四個32位分組組成,將這四個32位分組級聯後將生成一個128位散列值。
在MD5演算法中,首先需要對信息進行填充,使其位元組長度對512求余的結果等於448。因此,信息的位元組長度(Bits Length)將被擴展至N*512+448,即N*64+56個位元組(Bytes),N為一個正整數。填充的方法如下,在信息的後面填充一個1和無數個0,直到滿足上面的條件時才停止用0對信息的填充。然後,在這個結果後面附加一個以64位二進製表示的填充前信息長度。經過這兩步的處理,如今信息位元組長度=N*512+448+64=(N+1)*512,即長度恰好是512的整數倍。這樣做的原因是為滿足後面處理中對信息長度的要求。(可參見MD5演算法詞條)
PKCS:The Public-Key Cryptography Standards (PKCS)是由美國RSA數據安全公司及其合作夥伴制定的一組公鑰密碼學標准,其中包括證書申請、證書更新、證書作廢表發布、擴展證書內容以及數字簽名、數字信封的格式等方面的一系列相關協議。
SSF33,SSF28,SCB2(SM1):國家密碼局的隱蔽不公開的商用演算法,在國內民用和商用的,除這些都不容許使用外,其他的都可以使用;
❾ 密碼系統安全性的定義有幾種它們的含義是什麼
密碼系統安全性的定義有2種,包括:明文(Plaintext)和密文(Ciphertext)。
定義:
1、明文(Plaintext)
一般可以簡單的認為明文是有意義的字元或比特集,或通過某種公開的編碼標准就能獲得的消息。明文常用m或p表示。
2、密文(Ciphertext)
對明文施加某種偽裝或變換後的輸出,也可認為是不可直接理解的字元或比特集,密文常用c表示。
❿ 對稱加密演算法的加密演算法主要有哪些
1、3DES演算法
3DES(即Triple DES)是DES向AES過渡的加密演算法(1999年,NIST將3-DES指定為過渡的加密標准),加密演算法,其具體實現如下:設Ek()和Dk()代表DES演算法的加密和解密過程,K代表DES演算法使用的密鑰,M代表明文,C代表密文,這樣:
3DES加密過程為:C=Ek3(Dk2(Ek1(M)))
3DES解密過程為:M=Dk1(EK2(Dk3(C)))
2、Blowfish演算法
BlowFish演算法用來加密64Bit長度的字元串。
BlowFish演算法使用兩個「盒」——unsignedlongpbox[18]和unsignedlongsbox[4,256]。
BlowFish演算法中,有一個核心加密函數:BF_En(後文詳細介紹)。該函數輸入64位信息,運算後,以64位密文的形式輸出。用BlowFish演算法加密信息,需要兩個過程:密鑰預處理和信息加密。
分別說明如下:
密鑰預處理:
BlowFish演算法的源密鑰——pbox和sbox是固定的。我們要加密一個信息,需要自己選擇一個key,用這個key對pbox和sbox進行變換,得到下一步信息加密所要用的key_pbox和key_sbox。具體的變化演算法如下:
1)用sbox填充key_sbox
2)用自己選擇的key8個一組地去異或pbox,用異或的結果填充key_pbox。key可以循環使用。
比如說:選的key是"abcdefghijklmn"。則異或過程為:
key_pbox[0]=pbox[0]abcdefgh;
key_pbox[1]=pbox[1]ijklmnab;
…………
…………
如此循環,直到key_pbox填充完畢。
3)用BF_En加密一個全0的64位信息,用輸出的結果替換key_pbox[0]和key_pbox[1],i=0;
4)用BF_En加密替換後的key_pbox,key_pbox[i+1],用輸出替代key_pbox[i+2]和key_pbox[i+3];
5)i+2,繼續第4步,直到key_pbox全部被替換;
6)用key_pbox[16]和key_pbox[17]做首次輸入(相當於上面的全0的輸入),用類似的方法,替換key_sbox信息加密。
信息加密就是用函數把待加密信息x分成32位的兩部分:xL,xRBF_En對輸入信息進行變換。
3、RC5演算法
RC5是種比較新的演算法,Rivest設計了RC5的一種特殊的實現方式,因此RC5演算法有一個面向字的結構:RC5-w/r/b,這里w是字長其值可以是16、32或64對於不同的字長明文和密文塊的分組長度為2w位,r是加密輪數,b是密鑰位元組長度。
(10)密碼演算法m是什麼擴展閱讀:
普遍而言,有3個獨立密鑰的3DES(密鑰選項1)的密鑰長度為168位(三個56位的DES密鑰),但由於中途相遇攻擊,它的有效安全性僅為112位。密鑰選項2將密鑰長度縮短到了112位,但該選項對特定的選擇明文攻擊和已知明文攻擊的強度較弱,因此NIST認定它只有80位的安全性。
對密鑰選項1的已知最佳攻擊需要約2組已知明文,2部,2次DES加密以及2位內存(該論文提到了時間和內存的其它分配方案)。
這在現在是不現實的,因此NIST認為密鑰選項1可以使用到2030年。若攻擊者試圖在一些可能的(而不是全部的)密鑰中找到正確的,有一種在內存效率上較高的攻擊方法可以用每個密鑰對應的少數選擇明文和約2次加密操作找到2個目標密鑰中的一個。