dh演算法安全
這里給你一個流程上的通俗解釋：
DH演算法的最終目的是為了完成通信雙方對稱秘鑰的交互，但是它牛逼在即使處在不安全的環境（有人偵聽）也不會造成秘鑰泄露。
這里舉一個最簡單的反面例子：A和B要進行銀行密碼的交換，他們需要一個秘鑰來加密自己的信息，A發給B 『2』 作為暗號，B再回一個『2』，OK，以後他們發的所有信息都將加2（假設信息都是數字且運算不會溢出）。現在C偷聽到了，A發一個『456』給B，那麼完蛋了，C知道A的銀行密碼是『234』了。
有了DH就不一樣了，A和B協定用23和5運算，A想了一個6（這個數字不用發給B），用23和5算出來一個8，發給B; B想了一個15（這個數字也不用發給A），算出來一個19又發給A；
現在A用B發過來的19可以算出2，B用A發過來的8算出來也是2，所以他們以後發的信息都是加2的。
假設C一直在偷聽，那麼他知道一開始用的是23和5，還有發送過程中的8和19，然而這並沒有什麼卵用，因為他有生之年算不出最後這個2，所以之後A和B交換的銀行密碼』456』 他也就沒法破解了。
至於「為什麼要選擇23和5、8和19還有最後的2是怎麼算出來的、為什麼C有生之年都算不出來」見wiki-迪菲－赫爾曼密鑰交換
⑵ 常見加密演算法原理及概念
在安全領域，利用密鑰加密演算法來對通信的過程進行加密是一種常見的安全手段。利用該手段能夠保障數據安全通信的三個目標：
而常見的密鑰加密演算法類型大體可以分為三類：對稱加密、非對稱加密、單向加密。下面我們來了解下相關的演算法原理及其常見的演算法。
對稱加密演算法採用單密鑰加密，在通信過程中，數據發送方將原始數據分割成固定大小的塊，經過密鑰和加密演算法逐個加密後，發送給接收方；接收方收到加密後的報文後，結合密鑰和解密演算法解密組合後得出原始數據。由於加解密演算法是公開的，因此在這過程中，密鑰的安全傳遞就成為了至關重要的事了。而密鑰通常來說是通過雙方協商，以物理的方式傳遞給對方，或者利用第三方平台傳遞給對方，一旦這過程出現了密鑰泄露，不懷好意的人就能結合相應的演算法攔截解密出其加密傳輸的內容。
對稱加密演算法擁有著演算法公開、計算量小、加密速度和效率高得特定，但是也有著密鑰單一、密鑰管理困難等缺點。
常見的對稱加密演算法有：
DES：分組式加密演算法，以64位為分組對數據加密，加解密使用同一個演算法。
3DES：三重數據加密演算法，對每個數據塊應用三次DES加密演算法。
AES：高級加密標准演算法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准，用於替代原先的DES，目前已被廣泛應用。
Blowfish：Blowfish演算法是一個64位分組及可變密鑰長度的對稱密鑰分組密碼演算法，可用來加密64比特長度的字元串。
非對稱加密演算法採用公鑰和私鑰兩種不同的密碼來進行加解密。公鑰和私鑰是成對存在，公鑰是從私鑰中提取產生公開給所有人的，如果使用公鑰對數據進行加密，那麼只有對應的私鑰才能解密，反之亦然。
下圖為簡單非對稱加密演算法的常見流程：
發送方Bob從接收方Alice獲取其對應的公鑰，並結合相應的非對稱演算法將明文加密後發送給Alice；Alice接收到加密的密文後，結合自己的私鑰和非對稱演算法解密得到明文。這種簡單的非對稱加密演算法的應用其安全性比對稱加密演算法來說要高，但是其不足之處在於無法確認公鑰的來源合法性以及數據的完整性。
非對稱加密演算法具有安全性高、演算法強度負復雜的優點，其缺點為加解密耗時長、速度慢，只適合對少量數據進行加密，其常見演算法包括：
RSA ：RSA演算法基於一個十分簡單的數論事實：將兩個大素數相乘十分容易，但那時想要對其乘積進行因式分解卻極其困難，因此可以將乘積公開作為加密密鑰，可用於加密，也能用於簽名。
DSA ：數字簽名演算法，僅能用於簽名，不能用於加解密。
DSS ：數字簽名標准，技能用於簽名，也可以用於加解密。
ELGamal ：利用離散對數的原理對數據進行加解密或數據簽名，其速度是最慢的。
單向加密演算法常用於提取數據指紋，驗證數據的完整性。發送者將明文通過單向加密演算法加密生成定長的密文串，然後傳遞給接收方。接收方在收到加密的報文後進行解密，將解密獲取到的明文使用相同的單向加密演算法進行加密，得出加密後的密文串。隨後將之與發送者發送過來的密文串進行對比，若發送前和發送後的密文串相一致，則說明傳輸過程中數據沒有損壞；若不一致，說明傳輸過程中數據丟失了。單向加密演算法只能用於對數據的加密，無法被解密，其特點為定長輸出、雪崩效應。常見的演算法包括：MD5、sha1、sha224等等，其常見用途包括：數字摘要、數字簽名等等。
密鑰交換IKE（Internet Key Exchange）通常是指雙方通過交換密鑰來實現數據加密和解密，常見的密鑰交換方式有下面兩種：
1、公鑰加密，將公鑰加密後通過網路傳輸到對方進行解密，這種方式缺點在於具有很大的可能性被攔截破解，因此不常用；
2、Diffie-Hellman，DH演算法是一種密鑰交換演算法，其既不用於加密，也不產生數字簽名。DH演算法的巧妙在於需要安全通信的雙方可以用這個方法確定對稱密鑰。然後可以用這個密鑰進行加密和解密。但是注意，這個密鑰交換協議/演算法只能用於密鑰的交換，而不能進行消息的加密和解密。雙方確定要用的密鑰後，要使用其他對稱密鑰操作加密演算法實際加密和解密消息。DH演算法通過雙方共有的參數、私有參數和演算法信息來進行加密，然後雙方將計算後的結果進行交換，交換完成後再和屬於自己私有的參數進行特殊演算法，經過雙方計算後的結果是相同的，此結果即為密鑰。
如：
在整個過程中，第三方人員只能獲取p、g兩個值，AB雙方交換的是計算後的結果，因此這種方式是很安全的。
公鑰基礎設施是一個包括硬體、軟體、人員、策略和規程的集合，用於實現基於公鑰密碼機制的密鑰和證書的生成、管理、存儲、分發和撤銷的功能，其組成包括：簽證機構CA、注冊機構RA、證書吊銷列表CRL和證書存取庫CB。
PKI採用證書管理公鑰，通過第三方可信任CA中心，把用戶的公鑰和其他用戶信息組生成證書，用於驗證用戶的身份。
公鑰證書是以數字簽名的方式聲明，它將公鑰的值綁定到持有對應私鑰的個人、設備或服務身份。公鑰證書的生成遵循X.509協議的規定，其內容包括：證書名稱、證書版本、序列號、演算法標識、頒發者、有效期、有效起始日期、有效終止日期、公鑰 、證書簽名等等的內容。
CA證書認證的流程如下圖，Bob為了向Alice證明自己是Bob和某個公鑰是自己的，她便向一個Bob和Alice都信任的CA機構申請證書，Bob先自己生成了一對密鑰對（私鑰和公鑰），把自己的私鑰保存在自己電腦上，然後把公鑰給CA申請證書，CA接受申請於是給Bob頒發了一個數字證書，證書中包含了Bob的那個公鑰以及其它身份信息，當然，CA會計算這些信息的消息摘要並用自己的私鑰加密消息摘要（數字簽名）一並附在Bob的證書上，以此來證明這個證書就是CA自己頒發的。Alice得到Bob的證書後用CA的證書（自簽署的）中的公鑰來解密消息摘要，隨後將摘要和Bob的公鑰發送到CA伺服器上進行核對。CA在接收到Alice的核對請求後，會根據Alice提供的信息核對Bob的證書是否合法，如果確認合法則回復Alice證書合法。Alice收到CA的確認回復後，再去使用從證書中獲取的Bob的公鑰加密郵件然後發送給Bob，Bob接收後再以自己的私鑰進行解密。
⑶ 常見的加密演算法、原理、優缺點、用途
在安全領域，利用密鑰加密演算法來對通信的過程進行加密是一種常見的安全手段。利用該手段能夠保障數據安全通信的三個目標：
而常見的密鑰加密演算法類型大體可以分為三類：對稱加密、非對稱加密、單向加密。下面我們來了解下相關的演算法原理及其常見的演算法。
在加密傳輸中最初是採用對稱密鑰方式，也就是加密和解密都用相同的密鑰。
1.對稱加密演算法採用單密鑰加密，在通信過程中，數據發送方將原始數據分割成固定大小的塊，經過密鑰和加密演算法逐個加密後，發送給接收方
2.接收方收到加密後的報文後，結合解密演算法使用相同密鑰解密組合後得出原始數據。
圖示：
非對稱加密演算法採用公鑰和私鑰兩種不同的密碼來進行加解密。公鑰和私鑰是成對存在，公鑰是從私鑰中提取產生公開給所有人的，如果使用公鑰對數據進行加密，那麼只有對應的私鑰（不能公開）才能解密，反之亦然。N 個用戶通信，需要2N個密鑰。
非對稱密鑰加密適合對密鑰或身份信息等敏感信息加密，從而在安全性上滿足用戶的需求。
1.甲使用乙的公鑰並結合相應的非對稱演算法將明文加密後發送給乙，並將密文發送給乙。
2.乙收到密文後，結合自己的私鑰和非對稱演算法解密得到明文，得到最初的明文。
圖示：
單向加密演算法只能用於對數據的加密，無法被解密，其特點為定長輸出、雪崩效應（少量消息位的變化會引起信息摘要的許多位變化）。
單向加密演算法常用於提取數據指紋，驗證數據的完整性、數字摘要、數字簽名等等。
1.發送者將明文通過單向加密演算法加密生成定長的密文串，然後傳遞給接收方。
2.接收方將用於比對驗證的明文使用相同的單向加密演算法進行加密，得出加密後的密文串。
3.將之與發送者發送過來的密文串進行對比，若發送前和發送後的密文串相一致，則說明傳輸過程中數據沒有損壞；若不一致，說明傳輸過程中數據丟失了。
圖示：
MD5、sha1、sha224等等
密鑰交換IKE（Internet Key Exchange）通常是指雙方通過交換密鑰來實現數據加密和解密
常見的密鑰交換方式有下面兩種：
將公鑰加密後通過網路傳輸到對方進行解密，這種方式缺點在於具有很大的可能性被攔截破解，因此不常用
DH演算法是一種密鑰交換演算法，其既不用於加密，也不產生數字簽名。
DH演算法通過雙方共有的參數、私有參數和演算法信息來進行加密，然後雙方將計算後的結果進行交換，交換完成後再和屬於自己私有的參數進行特殊演算法，經過雙方計算後的結果是相同的，此結果即為密鑰。
如：
安全性
在整個過程中，第三方人員只能獲取p、g兩個值，AB雙方交換的是計算後的結果，因此這種方式是很安全的。
答案：使用公鑰證書
公鑰基礎設施是一個包括硬體、軟體、人員、策略和規程的集合
用於實現基於公鑰密碼機制的密鑰和證書的生成、管理、存儲、分發和撤銷的功能
簽證機構CA、注冊機構RA、證書吊銷列表CRL和證書存取庫CB。
公鑰證書是以數字簽名的方式聲明，它將公鑰的值綁定到持有對應私鑰的個人、設備或服務身份。公鑰證書的生成遵循X.509協議的規定，其內容包括：證書名稱、證書版本、序列號、演算法標識、頒發者、有效期、有效起始日期、有效終止日期、公鑰 、證書簽名等等的內容。
1.客戶A准備好要傳送的數字信息（明文）。（准備明文）
2.客戶A對數字信息進行哈希（hash）運算，得到一個信息摘要。（准備摘要）
3.客戶A用CA的私鑰（SK）對信息摘要進行加密得到客戶A的數字簽名，並將其附在數字信息上。（用私鑰對數字信息進行數字簽名）
4.客戶A隨機產生一個加密密鑰（DES密鑰），並用此密鑰對要發送的信息進行加密，形成密文。 （生成密文）
5.客戶A用雙方共有的公鑰（PK）對剛才隨機產生的加密密鑰進行加密，將加密後的DES密鑰連同密文一起傳送給乙。（非對稱加密，用公鑰對DES密鑰進行加密）
6.銀行B收到客戶A傳送過來的密文和加過密的DES密鑰，先用自己的私鑰（SK）對加密的DES密鑰進行解密，得到DES密鑰。（用私鑰對DES密鑰解密）
7.銀行B然後用DES密鑰對收到的密文進行解密，得到明文的數字信息，然後將DES密鑰拋棄（即DES密鑰作廢）。（解密文）
8.銀行B用雙方共有的公鑰（PK）對客戶A的數字簽名進行解密，得到信息摘要。銀行B用相同的hash演算法對收到的明文再進行一次hash運算，得到一個新的信息摘要。（用公鑰解密數字簽名）
9.銀行B將收到的信息摘要和新產生的信息摘要進行比較，如果一致，說明收到的信息沒有被修改過。（對比信息摘要和信息）
答案是沒法保證CA的公鑰沒有被篡改。通常操作系統和瀏覽器會預制一些CA證書在本地。所以發送方應該去那些通過認證的CA處申請數字證書。這樣是有保障的。
但是如果系統中被插入了惡意的CA證書，依然可以通過假冒的數字證書發送假冒的發送方公鑰來驗證假冒的正文信息。所以安全的前提是系統中不能被人插入非法的CA證書。
END
⑷ 什麼是DH非對稱加密演算法
DH（僅能用於密鑰分配，不能加解密數據）
非對稱加密演算法
特點：
發送方和接收方均有一個密鑰對（公鑰+私鑰），其中公鑰傳播，私鑰自己保存，不需要傳播
私鑰不需要傳播的特性解決了對稱加密演算法中密鑰傳播的困難（這個困難一般通過線下傳遞可以解決）
加密安全性極高，只用於一些電子商務網站，加解密速度遠低於對稱加密
一般情況下，為了解決非對稱加密演算法加解密速度低的問題，採用非對稱加密（使用公鑰+私鑰對對稱加密的密鑰進行加解密）+對稱加密（加解密數據）相結合的方式。
常見演算法：
DH（非對稱加密的基石）
RSA（非對稱加密的經典，除了可用於非對稱加密，也可用於數字簽名，RSA--155(512位密鑰)已被破解）
ElGamal
⑸ 簡要介紹DH密鑰交換演算法
姓名：朱睿琦
學號：15180288015
參考：https://ke..com/item/Diffie-Hellman/9827194?fr=aladdin
http://blog.csdn.net/fw0124/article/details/8462373
【嵌牛導讀】：隨著互聯網路的高速發展，計算機運算能力的提升，對信息的保密也有了更近一步的要求——不僅信息要保密，密鑰也要保密。DH(Diffie-Hellman)演算法就提供了使密鑰安全通過不安全網路的方法。
【嵌牛鼻子】：DH演算法，密鑰，網路信息安全
【嵌牛提問】：DH演算法是用來保護什麼在網路中的通信安全？DH密鑰交換的基本原理是什麼？
【嵌牛正文】：(1)、演算法描述
離散對數的概念：
原根 ：如果 a 是素數 p 的一個原根，那麼數值：
a mod p ， a^ 2 mod p ，…， a^( p-1) mod p
是各不相同的整數，且以某種排列方式組成了從 1 到 p-1 的所有整數。
離散對數 ：如果對於一個整數 b 和素數 p 的一個原根 a ，可以找到一個唯一的指數 i ，使得：
b =（ a的i次方） mod p 其中 0 ≦ i ≦ p-1
那麼指數 i 稱為 b 的以 a 為基數的模p的離散對數。
Diffie-Hellman演算法的有效性依賴於計算離散對數的難度，其含義是：當已知大素數 p 和它的一個原根 a 後，對給定的 b ，要計算 i ，被認為是很困難的，而給定 i 計算 b 卻相對容易。
Diffie-Hellman演算法：
假如用戶A和用戶B希望交換一個密鑰。
取素數 p 和整數 a ， a 是 p 的一個原根，公開 a 和p。
A選擇隨機數XA< p ，並計算YA= a^ XA mod p。
B選擇隨機數XB< p ，並計算YB= a^ XB mod p。
每一方都將X保密而將Y公開讓另一方得到。
A計算密鑰的方式是：K=(YB) ^XA mod p
B計算密鑰的方式是：K=(YA) ^XB mod p
證明：
(YB)^ XA mod p = ( a^ XB mod p )^ XA mod p
= ( a^ XB)^ XA mod p = ( a^ XA) ^XB mod p (<-- 密鑰即為 a^(XA*XB) mod p )
=( a^ XA mod p )^ XB mod p = (YA) ^XB mod p
由於XA和XB是保密的，而第三方只有 p 、 a 、YB、YA可以利用，只有通過取離散對數來確定密鑰，但對於大的素數 p ，計算離散對數是十分困難的。
例子：
假如用戶Alice和用戶Bob希望交換一個密鑰。
取一個素數 p =97和97的一個原根 a =5。
Alice和Bob分別選擇秘密密鑰XA=36和XB=58，並計算各自的公開密鑰：
YA= a^ XA mod p =5^36 mod 97=50
YB= a^ XB mod p =5^58 mod 97=44
Alice和Bob交換了公開密鑰之後，計算共享密鑰如下：
Alice：K=(YB) ^XA mod p =44^36 mod 97=75
Bob：K=(YA) ^XB mod p =50^58 mod 97=75
(2)、安全性
當然，為了使這個例子變得安全，必須使用非常大的XA, XB 以及 p ， 否則可以實驗所有的可能取值。(總共有最多97個這樣的值, 就算XA和XB很大也無濟於事)。
如果 p 是一個至少 300 位的質數，並且XA和XB至少有100位長， 那麼即使使用全人類所有的計算資源和當今最好的演算法也不可能從a, p 和a^(XA*XB) mod p 中計算出 XA*XB。
這個問題就是著名的離散對數問題。注意g則不需要很大, 並且在一般的實踐中通常是2或者5。
在最初的描述中，迪菲－赫爾曼密鑰交換本身並沒有提供通訊雙方的身份驗證服務，因此它很容易受到中間人攻擊。
一個中間人在信道的中央進行兩次迪菲－赫爾曼密鑰交換，一次和Alice另一次和Bob，就能夠成功的向Alice假裝自己是Bob，反之亦然。
而攻擊者可以解密（讀取和存儲）任何一個人的信息並重新加密信息，然後傳遞給另一個人。因此通常都需要一個能夠驗證通訊雙方身份的機制來防止這類攻擊。
有很多種安全身份驗證解決方案使用到了迪菲－赫爾曼密鑰交換。例如當Alice和Bob共有一個公鑰基礎設施時，他們可以將他們的返回密鑰進行簽名。
⑹ 什麼是dh演算法
DH組的本質是使用非對稱密鑰來加密對稱密鑰。
DH演算法過程：
1、相互產生密鑰對
2、交換公鑰
3、用對方的公鑰和自己的私鑰運行DH演算法——得到另外一個密鑰X（這里的奇妙之處是這個值兩端都是一樣的）
4、A產生對稱加密密鑰，用密鑰X加密這個對稱的加密密鑰——發送到B
5、B用密鑰X解密——得到對稱的加密密鑰
6、B用這個對稱的加密密鑰來解密A的數據