對稱加密演算法
演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。
對稱加密演算法的優點在於加解密的高速度和使用長密鑰時的難破解性。假設兩個用戶需要使用對稱加密方法加密然後交換數據,則用戶最少需要2個密鑰並交換使用,如果企業內用戶有n個,則整個企業共需要n×(n-1) 個密鑰,密鑰的生成和分發將成為企業信息部門的惡夢。
對稱加密演算法的安全性取決於加密密鑰的保存情況,但要求企業中每一個持有密鑰的人都保守秘密。
(1)對稱加密演算法擴展閱讀:
對稱加密演算法缺點:
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唯一鑰匙,這會使得發收信雙方所擁有的鑰匙數量呈幾何級數增長,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。而與公開密鑰加密演算法比起來,對稱加密演算法能夠提供加密和認證卻缺乏了簽名功能,使得使用范圍有所縮小。
⑵ 常用的對稱加密演算法包括
對稱加密演算法用來對敏感數據等信息進行加密,常用的演算法包括:
DES(Data Encryption Standard):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,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高。
AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高。
⑶ 對稱加密演算法與非對稱加密演算法的特點及用途
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、idea和aes。
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。
⑷ 非對稱加密演算法是什麼
非對稱加密(公鑰加密):指加密和解密使用不同密鑰的加密演算法,也稱為公私鑰加密。假設兩個用戶要加密交換數據,雙方交換公鑰,使用時一方用對方的公鑰加密,另一方即可用自己的私鑰解密。如果企業中有n個用戶,企業需要生成n對密鑰,並分發n個公鑰。假設A用B的公鑰加密消息,用A的私鑰簽名,B接到消息後,首先用A的公鑰驗證簽名,確認後用自己的私鑰解密消息。由於公鑰是可以公開的,用戶只要保管好自己的私鑰即可,因此加密密鑰的分發將變得 十分簡單。同時,由於每個用戶的私鑰是唯一的,其他用戶除了可以通過信息發送者的公鑰來驗證信息的來源是否真實,還可以通過數字簽名確保發送者無法否認曾發送過該信息。
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⑸ 對稱加密演算法的基本原理是什麼
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,其原理就是:數據發信方將明文(原始數據)和加密密鑰(mi yao)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。
⑹ 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。
(6)對稱加密演算法擴展閱讀:
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。
⑺ 對稱加密演算法有哪些各自特點是什麼
有wpa,wpa2兩種認證方式,一般wpa2較為安全一些。
還有兩種加密演算法,TKIP和AES(也稱CCMP),TKIP是早期的加密演算法,不如AES的安全性好,而且TKIP不支持802.11n,也就是說,你在使用TKIP加密時,速度最大54M。
綜上,建議使用wpa2-AES加密,或者wpa/wpa2-AES加密。
望採納,謝謝!
⑻ 對稱加密演算法的缺點有哪些
1、對稱加密演算法
優點
加解密的高速度和使用長密鑰時的難破解性。
缺點
對稱加密演算法的安全性取決於加密密鑰的保存情況,但要求企業中每一個持有密鑰的人都保守秘密是不可能的,他們通常會有意無意的把密鑰泄漏出去。如果一個用戶使用的密鑰被入侵者所獲得,入侵者便可以讀取該用戶密鑰加密的所有文檔,如果整個企業共用一個加密密鑰,那整個企業文檔的保密性便無從談起。
2、非對稱加密演算法
優點
非對稱密鑰體制有兩種密鑰,其中一個是公開的,這樣就可以不需要像對稱密碼那樣傳輸對方的密鑰了。這樣安全性就大了很多。
缺點
演算法強度復雜、安全性依賴於演算法與密鑰但是由於其演算法復雜,而使得加密解密速度沒有對稱加密解密的速度快。
3、傳統密碼體制
優點
由於DES加密速度快,適合加密較長的報文。
缺點
通用密鑰密碼體制的加密密鑰和解密密鑰是通用的,即發送方和接收方使用同樣密鑰的密碼體制。
4、公鑰密碼體制
優點
RSA演算法的加密密鑰和加密演算法分開,使得密鑰分配更為方便。
RSA演算法解決了大量網路用戶密鑰管理的難題。
缺點
RSA的密鑰很長,加密速度慢。
⑼ 什麼是3DES對稱加密演算法
DES加密經過下面的步驟
1、提供明文和密鑰,將明文按照64bit分塊(對應8個位元組),不足8個位元組的可以進行填充(填充方式多種),密鑰必須為8個位元組共64bit
填充方式:
當明文長度不為分組長度的整數倍時,需要在最後一個分組中填充一些數據使其湊滿一個分組長度。
* NoPadding
API或演算法本身不對數據進行處理,加密數據由加密雙方約定填補演算法。例如若對字元串數據進行加解密,可以補充\0或者空格,然後trim
* PKCS5Padding
加密前:數據位元組長度對8取余,余數為m,若m>0,則補足8-m個位元組,位元組數值為8-m,即差幾個位元組就補幾個位元組,位元組數值即為補充的位元組數,若為0則補充8個位元組的8
解密後:取最後一個位元組,值為m,則從數據尾部刪除m個位元組,剩餘數據即為加密前的原文。
例如:加密字元串為為AAA,則補位為AAA55555;加密字元串為BBBBBB,則補位為BBBBBB22;加密字元串為CCCCCCCC,則補位為CCCCCCCC88888888。
* PKCS7Padding
PKCS7Padding 的填充方式和PKCS5Padding 填充方式一樣。只是加密塊的位元組數不同。PKCS5Padding明確定義了加密塊是8位元組,PKCS7Padding加密快可以是1-255之間。
2、選擇加密模式
**ECB模式** 全稱Electronic Codebook模式,譯為電子密碼本模式
**CBC模式** 全稱Cipher Block Chaining模式,譯為密文分組鏈接模式
**CFB模式** 全稱Cipher FeedBack模式,譯為密文反饋模式
**OFB模式** 全稱Output Feedback模式,譯為輸出反饋模式。
**CTR模式** 全稱Counter模式,譯為計數器模式。
3、開始加密明文(內部原理--加密步驟,加密演算法實現不做講解)
image
1、將分塊的64bit一組組加密,示列其中一組:將此組進行初始置換(IP置換),目的是將輸入的64位數據塊按位重新組合,並把輸出分為L0、R0兩部分,每部分各長32位。
2、開始Feistel結構的16次轉換,第一次轉換為:右側數據R0和子密鑰經過輪函數f生成用於加密左側數據的比特序列,與左側數據L0異或運算,
運算結果輸出為加密後的左側L0,右側數據則直接輸出為右側R0。由於一次Feistel輪並不會加密右側,因此需要將上一輪輸出後的左右兩側對調後才正式完成一次Feistel加密,
3、DES演算法共計進行16次Feistel輪,最後一輪輸出後左右兩側無需對調,每次加密的子密鑰不相同,子密鑰是通過秘鑰計算得到的。
4、末置換是初始置換的逆過程,DES最後一輪後,左、右兩半部分並未進行交換,而是兩部分合並形成一個分組做為末置換的輸入
DES解密經過下面的步驟
1、拿到密文和加密的密鑰
2、解密:DES加密和解密的過程一致,均使用Feistel網路實現,區別僅在於解密時,密文作為輸入,並逆序使用子密鑰。
3、講解密後的明文去填充 (padding)得到的即為明文
Golang實現DES加密解密
package main
import (
"fmt"
"crypto/des"
"bytes"
"crypto/cipher"
)
func main() {
var miwen,_= DESEncode([]byte("hello world"),[]byte("12345678"))
fmt.Println(miwen) // [11 42 146 232 31 180 156 225 164 50 102 170 202 234 123 129],密文:最後5位是補碼
var txt,_ = DESDecode(miwen,[]byte("12345678"))
fmt.Println(txt) // [104 101 108 108 111 32 119 111 114 108 100]明碼
fmt.Printf("%s",txt) // hello world
}
// 加密函數
func DESEncode(orignData, key []byte)([]byte,error){
// 建立密碼塊
block ,err:=des.NewCipher(key)
if err!=nil{ return nil,err}
// 明文分組,不足的部分加padding
txt := PKCS5Padding(orignData,block.BlockSize())
// 設定加密模式,為了方便,初始向量直接使用key充當了(實際項目中,最好別這么做)
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block,key)
// 創建密文長度的切片,用來存放密文位元組
crypted :=make([]byte,len(txt))
// 開始加密,將txt作為源,crypted作為目的切片輸入
blockMode.CryptBlocks(crypted,txt)
// 將加密後的切片返回
return crypted,nil
}
// 加密所需padding
func PKCS5Padding(ciphertext []byte,size int)[]byte{
padding := size - len(ciphertext)%size
padTex := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)},padding)
return append(ciphertext,padTex...)
}
// 解密函數
func DESDecode(cripter, key []byte) ([]byte,error) {
// 建立密碼塊
block ,err:=des.NewCipher(key)
if err!=nil{ return nil,err}
// 設置解密模式,加密模式和解密模式要一樣
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block,key)
// 設置切片長度,用來存放明文位元組
originData := make([]byte,len(cripter))
// 使用解密模式解密,將解密後的明文位元組放入originData 切片中
blockMode.CryptBlocks(originData,cripter)
// 去除加密的padding部分
strByt := UnPKCS5Padding(origenData)
return strByt,nil
}
// 解密所需要的Unpadding
func UnPKCS5Padding(origin []byte) []byte{
// 獲取最後一位轉為整型,然後根據這個整型截取掉整型數量的長度
// 若此數為5,則減掉轉換明文後的最後5位,即為我們輸入的明文
var last = int(origin[len(origin)-1])
return origin[:len(origin)-last]
}
注意:在設置加密模式為CBC的時候,我們需要設置一個初始化向量,這個量的意思 在對稱加密演算法中,如果只有一個密鑰來加密數據的話,明文中的相同文字就會也會被加密成相同的密文,這樣密文和明文就有完全相同的結構,容易破解,如果給一個初始化向量,第一個明文使用初始化向量混合並加密,第二個明文用第一個明文的加密後的密文與第二個明文混合加密,這樣加密出來的密文的結構則完全與明文不同,更加安全可靠。CBC模式圖如下
CBC
3DES
DES 的常見變體是三重 DES,使用 168 位的密鑰對資料進行三次加密的一種機制;它通常(但非始終)提供極其強大的安全性。如果三個 56 位的子元素都相同,則三重 DES 向後兼容 DES。
對比DES,發現只是換了NewTripleDESCipher。不過,需要注意的是,密鑰長度必須24byte,否則直接返回錯誤。關於這一點,PHP中卻不是這樣的,只要是8byte以上就行;而Java中,要求必須是24byte以上,內部會取前24byte(相當於就是24byte)。另外,初始化向量長度是8byte(目前各個語言都是如此,不是8byte會有問題)
⑽ 對稱加密演算法的應用模式
加密模式(英文名稱及簡寫)
中文名稱
Electronic
Code
Book(ECB)
電子密碼本模式
Cipher
Block
Chaining(CBC)
密碼分組鏈接模式
Cipher
Feedback
Mode(CFB)
加密反饋模式
Output
Feedback
Mode(OFB)
輸出反饋模式
ECB:最基本的加密模式,也就是通常理解的加密,相同的明文將永遠加密成相同的密文,無初始向量,容易受到密碼本重放攻擊,一般情況下很少用。
CBC:明文被加密前要與前面的密文進行異或運算後再加密,因此只要選擇不同的初始向量,相同的密文加密後會形成不同的密文,這是目前應用最廣泛的模式。CBC加密後的密文是上下文相關的,但明文的錯誤不會傳遞到後續分組,但如果一個分組丟失,後面的分組將全部作廢(同步錯誤)。
CFB:類似於自同步序列密碼,分組加密後,按8位分組將密文和明文進行移位異或後得到輸出同時反饋回移位寄存器,優點最小可以按位元組進行加解密,也可以是n位的,CFB也是上下文相關的,CFB模式下,明文的一個錯誤會影響後面的密文(錯誤擴散)。
OFB:將分組密碼作為同步序列密碼運行,和CFB相似,不過OFB用的是前一個n位密文輸出分組反饋回移位寄存器,OFB沒有錯誤擴散問題。