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web常用的加密算法

发布时间: 2023-03-23 22:52:49

① 常用的加密算法有哪些

对称密钥加密

对称密钥加密 Symmetric Key Algorithm 又称为对称加密、私钥加密、共享密钥加密:这类算法在加密和解密时使用相同的密钥,或是使用两个可以简单的相互推算的密钥,对称加密的速度一般都很快。

  • 分组密码

  • 分组密码 Block Cipher 又称为“分块加密”或“块加密”,将明文分成多个等长的模块,使用确定的算法和对称密钥对每组分别加密解密。这也就意味着分组密码的一个优点在于可以实现同步加密,因为各分组间可以相对独立。

    与此相对应的是流密码:利用密钥由密钥流发生器产生密钥流,对明文串进行加密。与分组密码的不同之处在于加密输出的结果不仅与单独明文相关,而是与一组明文相关。

  • DES、3DES

  • 数据加密标准 DES Data Encryption Standard 是由IBM在美国国家安全局NSA授权下研制的一种使用56位密钥的分组密码算法,并于1977年被美国国家标准局NBS公布成为美国商用加密标准。但是因为DES固定的密钥长度,渐渐不再符合在开放式网络中的安全要求,已经于1998年被移出商用加密标准,被更安全的AES标准替代。

    DES使用的Feistel Network网络属于对称的密码结构,对信息的加密和解密的过程极为相似或趋同,使得相应的编码量和线路传输的要求也减半。

    DES是块加密算法,将消息分成64位,即16个十六进制数为一组进行加密,加密后返回相同大小的密码块,这样,从数学上来说,64位0或1组合,就有2^64种可能排列。DES密钥的长度同样为64位,但在加密算法中,每逢第8位,相应位会被用于奇偶校验而被算法丢弃,所以DES的密钥强度实为56位。

    3DES Triple DES,使用不同Key重复三次DES加密,加密强度更高,当然速度也就相应的降低。

  • AES

  • 高级加密标准 AES Advanced Encryption Standard 为新一代数据加密标准,速度快,安全级别高。由美国国家标准技术研究所NIST选取Rijndael于2000年成为新一代的数据加密标准。

    AES的区块长度固定为128位,密钥长度可以是128位、192位或256位。AES算法基于Substitution Permutation Network代换置列网络,将明文块和密钥块作为输入,并通过交错的若干轮代换"Substitution"和置换"Permutation"操作产生密文块。

    AES加密过程是在一个4*4的字节矩阵(或称为体State)上运作,初始值为一个明文区块,其中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte,加密时,基本上各轮加密循环均包含这四个步骤:

  • ECC

  • ECC即 Elliptic Curve Cryptography 椭圆曲线密码学,是基于椭圆曲线数学建立公开密钥加密的算法。ECC的主要优势是在提供相当的安全等级情况下,密钥长度更小。

    ECC的原理是根据有限域上的椭圆曲线上的点群中的离散对数问题ECDLP,而ECDLP是比因式分解问题更难的问题,是指数级的难度。而ECDLP定义为:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q 的情况下求出小于p的正整数k。可以证明由k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难。

  • 数字签名

  • 数字签名 Digital Signature 又称公钥数字签名是一种用来确保数字消息或文档真实性的数学方案。一个有效的数字签名需要给接收者充足的理由来信任消息的可靠来源,而发送者也无法否认这个签名,并且这个消息在传输过程中确保没有发生变动。

    数字签名的原理在于利用公钥加密技术,签名者将消息用私钥加密,然后公布公钥,验证者就使用这个公钥将加密信息解密并对比消息。一般而言,会使用消息的散列值来作为签名对象。

② 确保Web安全的HTTPS

很多人说“不用HTTPS就是裸奔”

HTTP的不足:

通信使用明文(不加密),内容可能会被窃听(wireshark/fiddler)

不验证通信方的身份,因此有可能遭遇伪装

无法证明报文的完整性,所以有可能已遭篡改

TCP/IP 是可能被窃听的网络

1.通讯的加密:

SSL(Secure Socket Layer,安全套接层)或TLS(Transport Layer Security,安全层传输协议)

有兴趣深入SSL/TLS: https://www.jianshu.com/p/3e5f01360827

用 SSL 建立安全通信线路之后,就可以在这条线路上进行 HTTP通信了。与 SSL 组合使用的 HTTP 被称为 HTTPS(HTTP Secure,超文本传输安全协议)或 HTTP over SSL。

2.内容的加密:

为了做到有效的内容加密,前提是要求客户端和服务器同时具备加密和解密机制。主要应用在 Web 服务中。有一点必须引起注意,由于该方式不同于 SSL 或 TLS 将整个通信线路加密处理,所以内容仍有被篡改的风险。

不验证通讯方的身份就可能遭遇伪装

无法确定请求发送至目标的 Web 服务器是否是按真实意图返回响应的那台服务器。有可能是已伪装的 Web 服务器。

无法确定响应返回到的客户端是否是按真实意图接收响应的那个客户端。有可能是已伪装的客户端。

无法确定正在通信的对方是否具备访问权限。因为某些Web 服务器上保存着重要的信息,只想发给特定用户通信的权限。

无法判定请求是来自何方、出自谁手。

无法证明报文的完整性,可能已遭篡改

如何防篡改?

可以使用MD5和SHA-1等散列算法,但这仍然无法百分百保证结果的正确,因为散列码如果同时被修改的话,用户还是无法意识到文件已经被修改。还是用HTTPS吧。

HTTP+ 加密 + 认证 + 完整性保护=HTTPS

HTTP是身披SSL外壳的HTTP

相互交换密钥的公开密钥加密技术 :

共享密钥加密的问题:

证明公开密钥的正确性的证书:

也可以通过设置->高级->管理HTTPS证书来查看所有已经安装的证书(chrome浏览器)

HTTPS的安全通信机制:

步骤 1: 客户端通过发送 Client Hello 报文开始 SSL 通信。报文中包含客户端支持的 SSL 的指定版本、加密组件(Cipher Suite)列表(所使用的加密算法及密钥长度等)。

步骤 2: 服务器可进行 SSL 通信时,会以 Server Hello 报文作为应答。和客户端一样,在报文中包含 SSL 版本以及加密组件。服务器的加密组件内容是从接收到的客户端加密组件内筛选出来的。

步骤 3: 之后服务器发送 Certificate 报文。报文中包含公开密钥证书。

步骤 4: 最后服务器发送 Server Hello Done 报文通知客户端,最初阶段的 SSL 握手协商部分结束。

步骤 5: SSL 第一次握手结束之后,客户端以 Client Key Exchange 报文作为回应。报文中包含通信加密中使用的一种被称为 Pre-mastersecret 的随机密码串。该报文已用步骤 3 中的公开密钥进行加密。

步骤 6: 接着客户端继续发送 Change Cipher Spec 报文。该报文会提示服务器,在此报文之后的通信会采用 Pre-master secret 密钥加密。

步骤 7: 客户端发送 Finished 报文。该报文包含连接至今全部报文的整体校验值。这次握手协商是否能够成功,要以服务器是否能够正确解密该报文作为判定标准。

步骤 8: 服务器同样发送 Change Cipher Spec 报文。

步骤 9: 服务器同样发送 Finished 报文。

步骤 10: 服务器和客户端的 Finished 报文交换完毕之后,SSL 连接就算建立完成。当然,通信会受到 SSL 的保护。从此处开始进行应用层协议的通信,即发送 HTTP 请求。

步骤 11: 应用层协议通信,即发送 HTTP 响应。

步骤 12: 最后由客户端断开连接。断开连接时,发送 close_notify 报文。上图做了一些省略,这步之后再发送 TCP FIN 报文来关闭与 TCP的通信。

问题:为何不完全使用非对称加密算法,而是使用非对称加密算法传送密钥,对称加密算法加密内容?(性能问题)

常见对称加密算法:AES/DES

常见非对称加密算法:RSA

对称加密算法和非对称加密算法速度对比:

https://blog.csdn.net/wowotuo/article/details/80295586

要进行 HTTPS 通信,证书是必不可少的。而使用的证书必须向认证机构(CA)购买。证书价格可能会根据不同的认证机构略有不同。通常,一年的授权需要数万日元(现在一万日元大约折合 600人民币)。

https不是只有信徒,google的霸道也引来了很多的反抗者~

1.chrome浏览器将非https站点默认标注为“不安全”的

2.SEO,不https就掐掉流量。。。

RSS 之父 Winer 炮轰 Google 反客为主强推 HTTPS:

https://www.oschina.net/news/97660/dave-winer-criticize-google

搭建一个https服务端:

https://www.jianshu.com/p/c59ea7d0230e

windows server上的一个简单https例子(不想乱搞测试环境,就没弄Linux):