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對稱密碼體制有什麼特點

發布時間: 2022-07-14 11:42:20

1. 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。

(1)對稱密碼體制有什麼特點擴展閱讀:

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。

2. 對稱密碼體制的內容和典型演算法

內容:在對稱加密系統中,加密和解密採用相同的密鑰。因為加解密密鑰相同,需要通信的雙方必須選擇和保存他們共同的密鑰,各方必須信任對方不會將密鑰泄密出去,這樣就可以實現數據的機密性和完整性。

演算法:DES(Data Encryption Standard數據加密標准)演算法及其變形Triple DES(三重DES),GDES(廣義DES);歐洲的IDEA;日本的FEAL N、RC5等。

Triple DES使用兩個獨立的56bit密鑰對交換的信息進行3次加密,從而使其有效長度達到112bit。RC2和RC4方法是RSA數據安全公司的對稱加密專利演算法,它們採用可變密鑰長度的演算法。通過規定不同的密鑰長度,,C2和RC4能夠提高或降低安全的程度。

(2)對稱密碼體制有什麼特點擴展閱讀:

密碼體制的基本模式:

通常的密碼體制採用移位法、代替法和代數方法來進行加密和解密的變換,可以採用一種或幾種方法結合的方式作為數據變換的基本模式,下面舉例說明:

移位法也叫置換法。移位法把明文中的字元重新排列,字元本身不變但其位置改變了。

例如最簡單的例子:把文中的字母和字元倒過來寫。

或將密文以固定長度來發送

5791ECNI SYLDIPAT DEVLOBES AHYTIRUC ESATAD**。

3. 試比較對稱加密演算法與非對稱加密演算法在應用中的優缺點傳統密碼體制與公鑰密碼體制的優缺點

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。

(3)對稱密碼體制有什麼特點擴展閱讀

W.Diffie和M.Hellman 1976年在IEEE Trans.on Information刊物上發表了「 New Direction in Cryptography」文章,提出了「非對稱密碼體制即公開密鑰密碼體制」的概念,開創了密碼學研究的新方向。

在通用密碼體制中,得到廣泛應用的典型演算法是DES演算法。DES是由「轉置」方式和「換字」方式合成的通用密鑰演算法,先將明文(或密文)按64位分組,再逐組將64位的明文(或密文),用56位(另有8位奇偶校驗位,共64位)的密鑰,經過各種復雜的計算和變換,生成64位的密文(或明文),該演算法屬於分組密碼演算法。

4. 電子商務安全與電子支付 對稱密碼體系和公鑰密碼體系的加密原理特點

特點是夠專業夠精密不容易被破解
對稱密鑰加密機制即對稱密碼體系,也稱單_密碼體系和傳統密碼體系。對稱密碼體系通常分為兩大類:分組密碼(如DES、AES演算法),另一類為序列密碼(如RC4演算法)。

5. 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。

6. 簡述對稱密碼體制和公鑰密碼體制各有特點,如何將二者結合起來使用可以各取所長

不要拿搜索引擎代替書本資料,也不要用做正規學習。

簡單說,對稱體制加解密演算法一致,速度快,但密鑰不能泄露;公鑰體制加解密演算法不一致(非對稱),速度慢,但可以公開公鑰,因而用於數字證書
兩者結合就是數據用對稱體制,取其速度快,適合較多數據,再對對稱體制中的密鑰用公鑰體制加密,取其保密性好,因為密鑰數據量小,所以加密它不至於太慢

7. 對稱密碼體制

1.對稱密鑰密碼體系
對稱密鑰密碼體系也叫密鑰密碼體系,它是指消息發送方和消息接收方必須使用相同的密鑰,該密鑰必須保密。發送方用該密鑰對待發消息進行加密,然後將消息傳輸至接收方,接收方再用相同的密鑰對收到的消息進行解密。這一過程可用數學形式來表示。消息發送方使用的加密函數encrypt有兩個參數:密鑰K和待加密消息M,加密後的消息為E,E可以表示為E=encrypt(K,M)消息接收方使用的解密函數decrypt把這一過程逆過來,就產生了原來的消息:

M=decrypt(K,E)=decrypt(K,encrypt(K,M))

2.非對稱密鑰密碼體系
非對稱密鑰密碼體系又叫公鑰密碼體系,它使用兩個密鑰:一個公共密鑰PK和一個私有密鑰SK。這兩個密鑰在數學上是相關的,並且不能由公鑰計算出對應的私鑰,同樣也不能由私鑰計算出對應的公鑰。這種用兩把密鑰加密和解密的方法表示成如下數學形式。假設M表示一條消息,pub—a表示用戶a的公共密鑰,prv—a表示用戶a的私有密鑰,那麼:

M=decrypt(pub—a,encrypt(prv—a,M))

8. 對稱密鑰體制與公鑰密鑰體制的特點各自是什麼各有何優缺點

對稱密鑰體制是加密密鑰與解密密鑰密碼相同,兩個參與者共享同一個密鑰。

公鑰密碼體制是使用不同的加密密鑰和解密密鑰,加密密鑰是公開信息,而解密密鑰需要保密。

公鑰密碼體制有很多良好的特性,它不僅可以用來加密,還可以很方便的用於鑒別和數字簽名。但公鑰密碼演算法比對稱密鑰密碼演算法要慢好幾個數量級。

對稱密鑰體制的加解密速度快且安全強度高,但密鑰難管理和傳送,不適於在網路中單獨使用。



密鑰的產生

1、選擇兩個大素數,p和q。

2、計算:n = p * q (p,q分別為兩個互異的大素數,p,q必須保密,一般要求p,q為安全素數,n的長度大於512bit,這主要是因為RSA演算法的安全性依賴於因子分解大數問題)。有歐拉函數(n)=(p-1)(q-1)。

3、然後隨機選擇加密密鑰e,要求e和( p - 1 ) * ( q - 1 )互質。

4、最後,利用Euclid演算法計算解密密鑰d,滿足de≡1(modφ(n))。其中n和d也要互質。數e和n是公鑰,d是私鑰。兩個素數p和q不再需要,應該丟棄,不要讓任何人知道。

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