网络安全算法
Ⅰ 网络安全 简述RSA算法的原理和特点
1978年就出现了这种算法,它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。
它易于理解和操作,也很流行。算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, Adi
Shamir 和Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。
RSA的安全性依赖于大数分解。公钥和私钥都是两个大素数( 大于 100
个十进制位)的函数。据猜测,从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个
大素数的积。
密钥对的产生。选择两个大素数,p 和q 。计算:
n = p * q
然后随机选择加密密钥e,要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 ) 互质。最后,利用
Euclid 算法计算解密密钥d, 满足
e * d = 1 ( mod ( p - 1 ) * ( q - 1 ) )
其中n和d也要互质。数e和
n是公钥,d是私钥。两个素数p和q不再需要,应该丢弃,不要让任何人知道。
加密信息 m(二进制表示)时,首先把m分成等长数据块 m1 ,m2,..., mi ,块长s
,其中 2^s <= n, s 尽可能的大。对应的密文是:
ci = mi^e ( mod n ) ( a )
解密时作如下计算:
mi = ci^d ( mod n ) ( b )
RSA 可用于数字签名,方案是用 ( a ) 式签名, ( b )
式验证。具体操作时考虑到安全性和 m信息量较大等因素,一般是先作 HASH 运算。
RSA 的安全性。
RSA的安全性依赖于大数分解,但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明,因
为没有证明破解
RSA就一定需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法,那它肯定可以修改成
为大数分解算法。目前, RSA
的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样,分解n是最显然的攻击方法。现
在,人们已能分解140多个十进制位的大素数。因此,模数n
必须选大一些,因具体适用情况而定。
RSA的速度。
由于进行的都是大数计算,使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍,无论是软件还是硬
件实现。速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。
RSA的选择密文攻击。
RSA在选择密文攻击面前很脆弱。一般攻击者是将某一信息作一下伪装(
Blind),让拥有私钥的实体签署。然后,经过计算就可得到它所想要的信息。实际上
,攻击利用的都是同一个弱点,即存在这样一个事实:乘幂保留了输入的乘法结构:
( XM )^d = X^d *M^d mod n
前面已经提到,这个固有的问题来自于公钥密码系统的最有用的特征--每个人都能使
用公钥。但从算法上无法解决这一问题,主要措施有两条:一条是采用好的公钥协议
,保证工作过程中实体不对其他实体任意产生的信息解密,不对自己一无所知的信息
签名;另一条是决不对陌生人送来的随机文档签名,签名时首先使用One-Way Hash
Function
对文档作HASH处理,或同时使用不同的签名算法。在中提到了几种不同类型的攻击方
法。
RSA的公共模数攻击。
若系统中共有一个模数,只是不同的人拥有不同的e和d,系统将是危险的。最普遍的
情况是同一信息用不同的公钥加密,这些公钥共模而且互质,那末该信息无需私钥就
可得到恢复。设P为信息明文,两个加密密钥为e1和e2,公共模数是n,则:
C1 = P^e1 mod n
C2 = P^e2 mod n
密码分析者知道n、e1、e2、C1和C2,就能得到P。
因为e1和e2互质,故用Euclidean算法能找到r和s,满足:
r * e1 + s * e2 = 1
假设r为负数,需再用Euclidean算法计算C1^(-1),则
( C1^(-1) )^(-r) * C2^s = P mod n
另外,还有其它几种利用公共模数攻击的方法。总之,如果知道给定模数的一对e和d
,一是有利于攻击者分解模数,一是有利于攻击者计算出其它成对的e’和d’,而无
需分解模数。解决办法只有一个,那就是不要共享模数n。
RSA的小指数攻击。 有一种提高
RSA速度的建议是使公钥e取较小的值,这样会使加密变得易于实现,速度有所提高。
但这样作是不安全的,对付办法就是e和d都取较大的值。
RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,也易于理解和操作。RSA是被研
究得最广泛的公钥算法,从提出到现在已近二十年,经历了各种攻击的考验,逐渐为
人们接受,普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA
的安全性依赖于大数的因子分解,但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难
度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何,而且密码学界多数
人士倾向于因子分解不是NPC问题。
RSA的缺点主要有:A)产生密钥很麻烦,受到素数产生技术的限制,因而难以做到一次
一密。B)分组长度太大,为保证安全性,n 至少也要 600 bits
以上,使运算代价很高,尤其是速度较慢,较对称密码算法慢几个数量级;且随着大
数分解技术的发展,这个长度还在增加,不利于数据格式的标准化。目前,SET(
Secure Electronic Transaction
)协议中要求CA采用2048比特长的密钥,其他实体使用1024比特的密钥。
DSS/DSA算法
Digital Signature Algorithm
(DSA)是Schnorr和ElGamal签名算法的变种,被美国NIST作为DSS(Digital Signature
Standard)。算法中应用了下述参数:
p:L bits长的素数。L是64的倍数,范围是512到1024;
q:p - 1的160bits的素因子;
g:g = h^((p-1)/q) mod p,h满足h < p - 1, h^((p-1)/q) mod p > 1;
x:x < q,x为私钥 ;
y:y = g^x mod p ,( p, q, g, y )为公钥;
H( x ):One-Way Hash函数。DSS中选用SHA( Secure Hash Algorithm )。
p, q,
g可由一组用户共享,但在实际应用中,使用公共模数可能会带来一定的威胁。签名及
验证协议如下:
1. P产生随机数k,k < q;
2. P计算 r = ( g^k mod p ) mod q
s = ( k^(-1) (H(m) + xr)) mod q
签名结果是( m, r, s )。
3. 验证时计算 w = s^(-1)mod q
u1 = ( H( m ) * w ) mod q
u2 = ( r * w ) mod q
v = (( g^u1 * y^u2 ) mod p ) mod q
若v = r,则认为签名有效。
DSA是基于整数有限域离散对数难题的,其安全性与RSA相比差不多。DSA的一个重要特
点是两个素数公开,这样,当使用别人的p和q时,即使不知道私钥,你也能确认它们
是否是随机产生的,还是作了手脚。RSA算法却作不到。
本文来自CSDN博客,
Ⅱ 计算机网络安全管理数据加密技术
计算机技术的应用,给人们带来便捷的同时,也给人们的数据信息带来了一定的安全隐患,例如计算机病毒的攻击、计算机系统安全漏洞的隐患以及数据仓库系统的漏洞都阻碍了计算机安全性的提升。为了保障人们的信息安全,数据加密技术在计算机网络安全中的应用发挥了至关重要的作用。企业用户或个人用户需要重视数据加密技术的正确运用,保障数据传输过程中数据的安全性和完整性,减少数据泄露带来的财产损失。
1数据加密技术的具体特征
1.1数据加密技术的原理
为了保证数据的安全性,通过指定的函数或密匙对数据信息进行转换形成没有实际意义的密文,密文被传送且需要采用一定的方式翻译密文才能了解其中含义,还原数据信息,这种技术便被称为数据加密技术。数据加密技术更好地保障了网络的安全。一般而言,数据加密技术的应用需要在特定的环境下利用指定的密匙,通过密匙实现数据的灵活转换,可以说密匙是数据加密技术的核心。数据加密技术实现了数据信息的有效隐藏和编码,原始数据安全性较高,只有在拥有掌握密匙并在特定环境中时才能解读原始数据,为人们的隐私安全提供了切实的保障,数据信息在重新编码后难以被他人识别,避免了信息窃取事件的发生。由于数据传输是网络技术应用过程中的重点,数据传输的安全性可以通过数据加密技术来保障,提升网络运行的安全性和稳定性。
1.2数据加密技术的种类以及特征
目前,数据加密的具体方法可以分成四类,即非对称式加密、对称式加密、混合加密和传输加密。对称式加密方式中,密匙是计算机数据安全性与密匙的安全性密切相关。因为对称式加密的应用用户主要是掌握同一密匙的人,密匙的破解难度极大,数据信息的内容难以被其他用户发现,且用户可以利用同一密匙完成数据信息的加密和解密任务。在对称式加密技术应用时,需要用户做好密匙的保密工作,如果出现密匙管理失误的问题,则数据信息的安全性将会受到威胁,数据传输的保密性也难以实现。非对称加密技术与对加密技术的区别在于前者具备两个密匙,即公开密匙和私有密匙。如果用户使用公开密匙对数据进行加密,那么解密时必须用到私有密匙,反之亦然
。
此外,混合加密技术是指以素数为基础生成算法后得到素数p、q,再利用RSA算法中的密钥生成算法,便得到私有密钥和公开密钥,私有密钥被保存起来,而公开密钥被公布出去。DES算法的密钥是依赖于线性模数法生成64位随机数,同时利用DES算法实现对数据信息的解密和加密任务。最后,传输加密是指在数据传输过程中对数据信息的加密技术,该技术的应用有效提升了数据信息传输的安全性和可靠性。传输加密主要采用IPSec、SSL、SSH等技术,其中SHH技术能够有效减少远程登录的过程中数据信息丢失的情况,且IPSec技术拥有开放性的特征,结构较为准确,这些技术的联合应用为数据信息传输的安全性奠定了坚实的基础。
Ⅲ 关于网络安全的一道算法题求解,谢谢
单表置换加密,将选好的密钥(一个句子)不重复地依次对应到各个字母上,密钥中未出现的字母在其后按顺序添加上即可,本题的置换表如下:
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
t h e s n o w l a y i c k p d f r v b g j m q u x z
按上表解密该消息得:basilisk to leviathan blake is contact
这个表的置换方向并无要求,只要加密和解密是反着的就行,本题根据LZ的密文确定为解密由第一行到第二行置换。
当然,不同的实现可能有所不同。
单表置换加密属于最原始的古典加密算法,比Caesar密码好一些,但可以通过字母频率表来破解,安全性较弱。
Ⅳ 计算机网络安全基础 des算法主要有哪几部分
主要分成三部分组成:密钥生成、加密和解密。
由于DES的加密和解密算法是一样的,只不过密钥使用顺序颠倒了。所以具体实现起来只需要写一个密钥生成程序和一个加密程序。
Ⅳ 算法对网络安全来说重要吗
我认为,这应该是非常重要的吧。因为网络安全始终是大家非常关注的一个话题。
网络的黄金时代:
其实怎么说呢。我们这个时代真的是网络的一个黄金时代。网络真的是发展的非常的快,所以网络安全也是非常的重要。在网络时代,网络给社会带来了前所未有的机遇和挑战。网络的正常运行给社会带来了巨大的进步和财富,网络的不安全也会带来意想不到的灾难和损失。网络正在加速覆盖范围的扩大,加速渗透到各个领域,加速传统规则的变化。要努力提高网络安全,趋利避害,与互联网时代同步前进。
总结:总的来说就是算法,对网络安全来说是非常的重要的。算法的精准可以避免许多的漏洞。