加密的概念

㈠ 能幫我詳細的解釋一下靜態加密、動態加密和硬體加密是什麼概念么舉例更好！

靜態加密技術是指在加密期間，待加密的電子文件處於已存在但未使用狀態，操作者通過輸入密碼或密鑰證書或數字簽名等方式，對電子文件進行加密。加密文件使用時，需要操作者通過輸入密碼或密鑰證書或數字簽名等解密信息，在得到明文後才能使用。目前市場上許多應用系統中（如WORD的「加密文件」功能等）的口令或密鑰證書功能，就屬於這種加密方式。
動態加密技術，也稱為實時加密或透明加密技術，是指電子文件在使用過程中，如新建文件、編輯文件，計算機自動對電子文件進行加密操作，無需操作者對電子文件進行人工干預。經過動態加密的電子文件，對於「合法」操作者來說，無需對電子文件進行解密即可使用，訪問或操作加密文件與訪問未加密電子文件操作動作相同。因此，對於「合法」操作者，經過動態加密的電子文件是「透明」的，好像沒有進行過加密。而對「非法」操作者，即使通過其它渠道得到這些電子文件，由於電子文件經過動態加密，使其無法使用。即使能夠打開電子文件，計算機界面上也只是一些「亂碼」而已，更談不上對電子文件進行閱讀、編輯和列印。動態加密技術的主要特徵為電子文件從創建開始，就處於加密狀態，保存在計算機存儲器中的電子文件也是加密的。
硬體加密是通過專用加密晶元或獨立的處理晶元等實現密碼運算。將加密晶元、專有電子鑰匙、硬碟一一對應到一起時，加密晶元將把加密晶元信息、專有鑰匙信息、硬碟信息進行對應並做加密運算，同時寫入硬碟的主分區表。這時加密晶元、專有電子鑰匙、硬碟就綁定在一起，缺少任何一個都將無法使用。經過加密後硬碟如果脫離相應的加密晶元和電子鑰匙，在計算機上就無法識別分區，更無法得到任何數據。

㈡ 數據加密是什麼意思

數據加密，指通過加密演算法和加密密鑰將明文轉變為密文讓沒有授權訪問的文件的人無法打開加密好的文件，從而保護文件不被外人打開從而泄露文件內容的一種手斷。
二戰的時候美軍破解了日本人的通訊密碼，從而不費吹灰之力就擊斃了日本海軍大將山本五十六。更是突顯了數據加密對一個國家的軍事的影響能力。
現代企業更是充滿了各種商業間諜套取各個公司之間的公司機密，公司的機密數據更是可以影響一個企業的生命，直接導致很多企業破產。不過現在很多公司都會使用數據加密系統來保護公司的商業機密不被泄露出去。其中酷牛網路的IP-guard和億賽通是比較早涉足國內數據加密行業，並且性能比較穩定的加密系統。

㈢ 詳解加密技術概念、加密方法以及應用

隨著網路技術的發展，網路安全也就成為當今網路 社會 的焦點中的焦點，幾乎沒有人不在談論網路上的安全問題，病毒、黑客程序、郵件炸彈、遠程偵聽等這一切都無不讓人膽戰心驚。病毒、黑客的猖獗使身處今日網路 社會 的人們感覺到談網色變，無所適從。
但我們必需清楚地認識到，這一切一切的安全問題我們不可一下全部找到解決方案，況且有的是根本無法找到徹底的解決方案，如病毒程序，因為任何反病毒程序都只能在新病毒發現之後才能開發出來，目前還沒有哪能一家反病毒軟體開發商敢承諾他們的軟體能查殺所有已知的和未知的病毒，所以我們不能有等網路安全了再上網的念頭，因為或許網路不能有這么一日，就象「矛」與「盾」，網路與病毒、黑客永遠是一對共存體。
現代的電腦加密技術就是適應了網路安全的需要而應運產生的，它為我們進行一般的電子商務活動提供了安全保障，如在網路中進行文件傳輸、電子郵件往來和進行合同文本的簽署等。其實加密技術也不是什麼新生事物，只不過應用在當今電子商務、電腦網路中還是近幾年的 歷史 。下面我們就詳細介紹一下加密技術的方方面面，希望能為那些對加密技術還一知半解的朋友提供一個詳細了解的機會！
一、加密的由來
加密作為保障數據安全的一種方式，它不是現在才有的，它產生的 歷史 相當久遠，它是起源於要追溯於公元前2000年（幾個世紀了），雖然它不是現在我們所講的加密技術（甚至不叫加密），但作為一種加密的概念，確實早在幾個世紀前就誕生了。當時埃及人是最先使用特別的象形文字作為信息編碼的，隨著時間推移，巴比倫、美索不達米亞和希臘文明都開始使用一些方法來保護他們的書面信息。
近期加密技術主要應用於軍事領域，如美國獨立戰爭、美國內戰和兩次世界大戰。最廣為人知的編碼機器是German Enigma機，在第二次世界大戰中德國人利用它創建了加密信息。此後，由於Alan Turing和Ultra計劃以及其他人的努力，終於對德國人的密碼進行了破解。當初，計算機的研究就是為了破解德國人的密碼，人們並沒有想到計算機給今天帶來的信息革命。隨著計算機的發展，運算能力的增強，過去的密碼都變得十分簡單了，於是人們又不斷地研究出了新的數據加密方式，如利用ROSA演算法產生的私鑰和公鑰就是在這個基礎上產生的。
二、加密的概念
數據加密的基本過程就是對原來為明文的文件或數據按某種演算法進行處理，使其成為不可讀的一段代碼，通常稱為「密文」，使其只能在輸入相應的密鑰之後才能顯示出本來內容，通過這樣的途徑來達到保護數據不被非法人竊取、閱讀的目的。該過程的逆過程為解密，即將該編碼信息轉化為其原來數據的過程。
三、加密的理由
當今網路 社會 選擇加密已是我們別無選擇，其一是我們知道在互聯網上進行文件傳輸、電子郵件商務往來存在許多不安全因素，特別是對於一些大公司和一些機密文件在網路上傳輸。而且這種不安全性是互聯網存在基礎——TCP/IP協議所固有的，包括一些基於TCP/IP的服務；另一方面，互聯網給眾多的商家帶來了無限的商機，互聯網把全世界連在了一起，走向互聯網就意味著走向了世界，這對於無數商家無疑是夢寐以求的好事，特別是對於中小企業。為了解決這一對矛盾、為了能在安全的基礎上大開這通向世界之門，我們只好選擇了數據加密和基於加密技術的數字簽名。
加密在網路上的作用就是防止有用或私有化信息在網路上被攔截和竊取。一個簡單的例子就是密碼的傳輸，計算機密碼極為重要，許多安全防護體系是基於密碼的，密碼的泄露在某種意義上來講意味著其安全體系的全面崩潰。
通過網路進行登錄時，所鍵入的密碼以明文的形式被傳輸到伺服器，而網路上的竊聽是一件極為容易的事情，所以很有可能黑客會竊取得用戶的密碼，如果用戶是Root用戶或Administrator用戶，那後果將是極為嚴重的。
還有如果你公司在進行著某個招標項目的投標工作，工作人員通過電子郵件的方式把他們單位的標書發給招標單位，如果此時有另一位競爭對手從網路上竊取到你公司的標書，從中知道你公司投標的標的，那後果將是怎樣，相信不用多說聰明的你也明白。
這樣的例子實在是太多了，解決上述難題的方案就是加密，加密後的口令即使被黑客獲得也是不可讀的，加密後的標書沒有收件人的私鑰也就無法解開，標書成為一大堆無任何實際意義的亂碼。總之無論是單位還是個人在某種意義上來說加密也成為當今網路 社會 進行文件或郵件安全傳輸的時代象徵！
數字簽名就是基於加密技術的，它的作用就是用來確定用戶是否是真實的。應用最多的還是電子郵件，如當用戶收到一封電子郵件時，郵件上面標有發信人的姓名和信箱地址，很多人可能會簡單地認為發信人就是信上說明的那個人，但實際上偽造一封電子郵件對於一個通常人來說是極為容易的事。在這種情況下，就要用到加密技術基礎上的數字簽名，用它來確認發信人身份的真實性。
類似數字簽名技術的還有一種身份認證技術，有些站點提供入站FTP和WWW服務，當然用戶通常接觸的這類服務是匿名服務，用戶的權力要受到限制，但也有的這類服務不是匿名的，如某公司為了信息交流提供用戶的合作夥伴非匿名的FTP服務，或開發小組把他們的Web網頁上載到用戶的WWW伺服器上，現在的問題就是，用戶如何確定正在訪問用戶的伺服器的人就是用戶認為的那個人，身份認證技術就是一個好的解決方案。
在這里需要強調一點的就是，文件加密其實不只用於電子郵件或網路上的文件傳輸，其實也可應用靜態的文件保護，如PIP軟體就可以對磁碟、硬碟中的文件或文件夾進行加密，以防他人竊取其中的信息。
四、兩種加密方法
加密技術通常分為兩大類：「對稱式」和「非對稱式」。
對稱式加密就是加密和解密使用同一個密鑰，通常稱之為「Session Key 」這種加密技術目前被廣泛採用，如美國政府所採用的DES加密標准就是一種典型的「對稱式」加密法，它的Session Key長度為56Bits。
非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個密鑰，通常有兩個密鑰，稱為「公鑰」和「私鑰」，它們兩個必需配對使用，否則不能打開加密文件。這里的「公鑰」是指可以對外公布的，「私鑰」則不能，只能由持有人一個人知道。它的優越性就在這里，因為對稱式的加密方法如果是在網路上傳輸加密文件就很難把密鑰告訴對方，不管用什麼方法都有可能被別竊聽到。而非對稱式的加密方法有兩個密鑰，且其中的「公鑰」是可以公開的，也就不怕別人知道，收件人解密時只要用自己的私鑰即可以，這樣就很好地避免了密鑰的傳輸安全性問題。
五、加密技術中的摘要函數（MAD、MAD和MAD）
摘要是一種防止改動的方法，其中用到的函數叫摘要函數。這些函數的輸入可以是任意大小的消息，而輸出是一個固定長度的摘要。摘要有這樣一個性質，如果改變了輸入消息中的任何東西，甚至只有一位，輸出的摘要將會發生不可預測的改變，也就是說輸入消息的每一位對輸出摘要都有影響。總之，摘要演算法從給定的文本塊中產生一個數字簽名（fingerprint或message digest），數字簽名可以用於防止有人從一個簽名上獲取文本信息或改變文本信息內容和進行身份認證。摘要演算法的數字簽名原理在很多加密演算法中都被使用，如SO/KEY和PIP（pretty good privacy）。
現在流行的摘要函數有MAD和MAD，但要記住客戶機和伺服器必須使用相同的演算法，無論是MAD還是MAD，MAD客戶機不能和MAD伺服器交互。
MAD摘要演算法的設計是出於利用32位RISC結構來最大其吞吐量，而不需要大量的替換表（substitution table）來考慮的。
MAD演算法是以消息給予的長度作為輸入，產生一個128位的"指紋"或"消息化"。要產生兩個具有相同消息化的文字塊或者產生任何具有預先給定"指紋"的消息，都被認為在計算上是不可能的。
MAD摘要演算法是個數據認證標准。MAD的設計思想是要找出速度更快，比MAD更安全的一種演算法，MAD的設計者通過使MAD在計算上慢下來，以及對這些計算做了一些基礎性的改動來解決安全性這一問題，是MAD演算法的一個擴展。
六、密鑰的管理
密鑰既然要求保密，這就涉及到密鑰的管理問題，管理不好，密鑰同樣可能被無意識地泄露，並不是有了密鑰就高枕無憂，任何保密也只是相對的，是有時效的。要管理好密鑰我們還要注意以下幾個方面：
1、密鑰的使用要注意時效和次數
如果用戶可以一次又一次地使用同樣密鑰與別人交換信息，那麼密鑰也同其它任何密碼一樣存在著一定的安全性，雖然說用戶的私鑰是不對外公開的，但是也很難保證私鑰長期的保密性，很難保證長期以來不被泄露。如果某人偶然地知道了用戶的密鑰，那麼用戶曾經和另一個人交換的每一條消息都不再是保密的了。另外使用一個特定密鑰加密的信息越多，提供給竊聽者的材料也就越多，從某種意義上來講也就越不安全了。
因此，一般強調僅將一個對話密鑰用於一條信息中或一次對話中，或者建立一種按時更換密鑰的機制以減小密鑰暴露的可能性。
2、多密鑰的管理
假設在某機構中有100個人，如果他們任意兩人之間可以進行秘密對話，那麼總共需要多少密鑰呢？每個人需要知道多少密鑰呢？也許很容易得出答案，如果任何兩個人之間要不同的密鑰，則總共需要4950個密鑰，而且每個人應記住99個密鑰。如果機構的人數是1000、10000人或更多，這種辦法就顯然過於愚蠢了，管理密鑰將是一件可怕的事情。
Kerberos提供了一種解決這個較好方案，它是由MIT發明的，使保密密鑰的管理和分發變得十分容易，但這種方法本身還存在一定的缺點。為能在網際網路上提供一個實用的解決方案，Kerberos建立了一個安全的、可信任的密鑰分發中心（Key Distribution Center，KDC），每個用戶只要知道一個和KDC進行會話的密鑰就可以了，而不需要知道成百上千個不同的密鑰。
假設用戶甲想要和用戶乙進行秘密通信，則用戶甲先和KDC通信，用只有用戶甲和KDC知道的密鑰進行加密 ，用戶甲告訴KDC他想和用戶乙進行通信，KDC會為用戶甲和用戶乙之間的會話隨機選擇一個對話密鑰，並生成一個標簽，這個標簽由KDC和用戶乙之間的密鑰進行加密，並在用戶甲啟動和用戶乙對話時，用戶甲會把這個標簽交給用戶乙。這個標簽的作用是讓用戶甲確信和他交談的是用戶乙，而不是冒充者。因為這個標簽是由只有用戶乙和KDC知道的密鑰進行加密的，所以即使冒充者得到用戶甲發出的標簽也不可能進行解密，只有用戶乙收到後才能夠進行解密，從而確定了與用戶甲對話的人就是用戶乙。
當KDC生成標簽和隨機會話密碼，就會把它們用只有用戶甲和KDC知道的密鑰進行加密，然後把標簽和會話鑰傳給用戶甲，加密的結果可以確保只有用戶甲能得到這個信息，只有用戶甲能利用這個會話密鑰和用戶乙進行通話。同理，KDC會把會話密碼用只有KDC和用戶乙知道的密鑰加密，並把會話密鑰給用戶乙。
用戶甲會啟動一個和用戶乙的會話，並用得到的會話密鑰加密自己和用戶乙的會話，還要把KDC傳給它的標簽傳給用戶乙以確定用戶乙的身份，然後用戶甲和用戶乙之間就可以用會話密鑰進行安全的會話了，而且為了保證安全，這個會話密鑰是一次性的，這樣黑客就更難進行破解了。同時由於密鑰是一次性由系統自動產生的，則用戶不必記那麼多密鑰了，方便了人們的通信。
七、數據加密的標准
隨著計算機硬體的速度越來越快，製造一台這樣特殊的機器的花費已經降到了十萬美元左右，而用它來保護十億美元的銀行，那顯然是不夠保險了。另一方面，如果只用它來保護一台普通伺服器，那麼DES確實是一種好的辦法，因為黑客絕不會僅僅為入侵一個伺服器而花那麼多的錢破解DES密文。
另一種非常著名的加密演算法就是RSA了，RSA(Rivest-Shamir-Adleman)演算法是基於大數不可能被質因數分解假設的公鑰體系。簡單地說就是找兩個很大的質數。一個對外公開的為「公鑰」（Prblic key） ，另一個不告訴任何人，稱為"私鑰」（Private key）。這兩個密鑰是互補的，也就是說用公鑰加密的密文可以用私鑰解密，反過來也一樣。
假設用戶甲要寄信給用戶乙，他們互相知道對方的公鑰。甲就用乙的公鑰加密郵件寄出，乙收到後就可以用自己的私鑰解密出甲的原文。由於別人不知道乙的私鑰，所以即使是甲本人也無法解密那封信，這就解決了信件保密的問題。另一方面，由於每個人都知道乙的公鑰，他們都可以給乙發信，那麼乙怎麼確信是不是甲的來信呢？那就要用到基於加密技術的數字簽名了。
甲用自己的私鑰將簽名內容加密，附加在郵件後，再用乙的公鑰將整個郵件加密（注意這里的次序，如果先加密再簽名的話，別人可以將簽名去掉後簽上自己的簽名，從而篡改了簽名）。這樣這份密文被乙收到以後，乙用自己的私鑰將郵件解密，得到甲的原文和數字簽名，然後用甲的公鑰解密簽名，這樣一來就可以確保兩方面的安全了。
八、加密技術的應用
加密技術的應用是多方面的，但最為廣泛的還是在電子商務和VPN上的應用，下面就分別簡敘。
1、在電子商務方面的應用
電子商務（E-business）要求顧客可以在網上進行各種商務活動，不必擔心自己的信用卡會被人盜用。在過去，用戶為了防止信用卡的號碼被竊取到，一般是通過電話訂貨，然後使用用戶的信用卡進行付款。現在人們開始用RSA（一種公開/私有密鑰）的加密技術，提高信用卡交易的安全性，從而使電子商務走向實用成為可能。
許多人都知道NETSCAPE公司是Internet商業中領先技術的提供者，該公司提供了一種基於RSA和保密密鑰的應用於網際網路的技術，被稱為安全插座層（Secure Sockets Layer，SSL）。
也許很多人知道Socket，它是一個編程界面，並不提供任何安全措施，而SSL不但提供編程界面，而且向上提供一種安全的服務，SSL3.0現在已經應用到了伺服器和瀏覽器上，SSL2.0則只能應用於伺服器端。
SSL3.0用一種電子證書（electric certificate）來實行身份進行驗證後，雙方就可以用保密密鑰進行安全的會話了。它同時使用「對稱」和「非對稱」加密方法，在客戶與電子商務的伺服器進行溝通的過程中，客戶會產生一個Session Key，然後客戶用伺服器端的公鑰將Session Key進行加密，再傳給伺服器端，在雙方都知道Session Key後，傳輸的數據都是以Session Key進行加密與解密的，但伺服器端發給用戶的公鑰必需先向有關發證機關申請，以得到公證。
基於SSL3.0提供的安全保障，用戶就可以自由訂購商品並且給出信用卡號了，也可以在網上和合作夥伴交流商業信息並且讓供應商把訂單和收貨單從網上發過來，這樣可以節省大量的紙張，為公司節省大量的電話、傳真費用。在過去，電子信息交換（Electric Data Interchange，EDI）、信息交易（information transaction）和金融交易（financial transaction）都是在專用網路上完成的，使用專用網的費用大大高於互聯網。正是這樣巨大的誘惑，才使人們開始發展網際網路上的電子商務，但不要忘記數據加密。
2、加密技術在VPN中的應用
現在，越多越多的公司走向國際化，一個公司可能在多個國家都有辦事機構或銷售中心，每一個機構都有自己的區域網LAN（Local Area Network），但在當今的網路 社會 人們的要求不僅如此，用戶希望將這些LAN連結在一起組成一個公司的廣域網，這個在現在已不是什麼難事了。
事實上，很多公司都已經這樣做了，但他們一般使用租用專用線路來連結這些區域網 ，他們考慮的就是網路的安全問題。現在具有加密/解密功能的路由器已到處都是，這就使人們通過互聯網連接這些區域網成為可能，這就是我們通常所說的虛擬專用網（Virtual Private Network ，VPN）。當數據離開發送者所在的區域網時，該數據首先被用戶湍連接到互聯網上的路由器進行硬體加密，數據在互聯網上是以加密的形式傳送的，當達到目的LAN的路由器時，該路由器就會對數據進行解密，這樣目的LAN中的用戶就可以看到真正的信息了。

㈣ 什麼是數據加密

考慮到用戶可能試圖旁路系統的情況，如物理地取走資料庫，在通訊線路上竊聽。對這樣的威脅最有效的解決方法就是數據加密，即以加密格式存儲和傳輸敏感數據。
數據加密的術語有：明文，即原始的或未加密的數據。通過加密演算法對其進行加密，加密演算法的輸入信息為明文和密鑰；密文，明文加密後的格式，是加密演算法的輸出信息。加密演算法是公開的，而密鑰則是不公開的。密文，不應為無密鑰的用戶理解，用於數據的存儲以及傳輸。
例：明文為字元串：
AS KINGFISHERS CATCH FIRE
（為簡便起見，假定所處理的數據字元僅為大寫字母和空格符）。假定密鑰為字元串：
ELIOT
加密演算法為：
1) 將明文劃分成多個密鑰字元串長度大小的塊（空格符以"+"表示）
AS+KI NGFIS HERS+ CATCH +FIRE
2) 用00~26范圍的整數取代明文的每個字元，空格符=00，A=01，...，Z=26：
0119001109 1407060919 0805181900 0301200308 0006091805
3) 與步驟2一樣對密鑰的每個字元進行取代：
0512091520
4) 對明文的每個塊，將其每個字元用對應的整數編碼與密鑰中相應位置的字元的整數編碼的和模27後的值取代：
5) 將步驟4的結果中的整數編碼再用其等價字元替換：
FDIZB SSOXL MQ+GT HMBRA ERRFY
如果給出密鑰，該例的解密過程很簡單。問題是對於一個惡意攻擊者來說，在不知道密鑰的情況下，利用相匹配的明文和密文獲得密鑰究竟有多困難？對於上面的簡單例子，答案是相當容易的，不是一般的容易，但是，復雜的加密模式同樣很容易設計出。理想的情況是採用的加密模式使得攻擊者為了破解所付出的代價應遠遠超過其所獲得的利益。實際上，該目的適用於所有的安全性措施。這種加密模式的可接受的最終目標是：即使是該模式的發明者也無法通過相匹配的明文和密文獲得密鑰，從而也無法破解密文。
1. 數據加密標准
傳統加密方法有兩種，替換和置換。上面的例子採用的就是替換的方法：使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密文中的一個字元。而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列。單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的，但是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度。數據加密標准（Data Encryption Standard，簡稱DES）就採用了這種結合演算法，它由IBM制定，並在1977年成為美國官方加密標准。
DES的工作原理為：將明文分割成許多64位大小的塊，每個塊用64位密鑰進行加密，實際上，密鑰由56位數據位和8位奇偶校驗位組成，因此只有256個可能的密碼而不是264個。每塊先用初始置換方法進行加密，再連續進行16次復雜的替換，最後再對其施用初始置換的逆。第i步的替換並不是直接利用原始的密鑰K，而是由K與i計算出的密鑰Ki。
DES具有這樣的特性，其解密演算法與加密演算法相同，除了密鑰Ki的施加順序相反以外。
2. 公開密鑰加密
多年來，許多人都認為DES並不是真的很安全。事實上，即使不採用智能的方法，隨著快速、高度並行的處理器的出現，強制破解DES也是可能的。"公開密鑰"加密方法使得DES以及類似的傳統加密技術過時了。公開密鑰加密方法中，加密演算法和加密密鑰都是公開的，任何人都可將明文轉換成密文。但是相應的解密密鑰是保密的（公開密鑰方法包括兩個密鑰，分別用於加密和解密），而且無法從加密密鑰推導出，因此，即使是加密者若未被授權也無法執行相應的解密。
公開密鑰加密思想最初是由Diffie和Hellman提出的，最著名的是Rivest、Shamir以及Adleman提出的，現在通常稱為RSA（以三個發明者的首位字母命名）的方法，該方法基於下面的兩個事實：
1) 已有確定一個數是不是質數的快速演算法；
2) 尚未找到確定一個合數的質因子的快速演算法。
RSA方法的工作原理如下：
1) 任意選取兩個不同的大質數p和q，計算乘積r=p*q；
2) 任意選取一個大整數e，e與(p-1)*(q-1)互質，整數e用做加密密鑰。注意：e的選取是很容易的，例如，所有大於p和q的質數都可用。
3) 確定解密密鑰d：
d * e = 1 molo（p - 1）*（q - 1）
根據e、p和q可以容易地計算出d。
4) 公開整數r和e，但是不公開d；
5) 將明文P (假設P是一個小於r的整數)加密為密文C，計算方法為：
C = Pe molo r
6) 將密文C解密為明文P，計算方法為：
P = Cd molo r
然而只根據r和e（不是p和q）要計算出d是不可能的。因此，任何人都可對明文進行加密，但只有授權用戶（知道d）才可對密文解密。

下面舉一簡單的例子對上述過程進行說明，顯然我們只能選取很小的數字。
例：選取p=3, q=5，則r=15，（p-1）*（q-1）=8。選取e=11（大於p和q的質數），通過d * 11 = 1 molo 8，計算出d =3。
假定明文為整數13。則密文C為
C = Pe molo r
= 1311 molo 15
= 1,792,160,394,037 molo 15
= 7
復原明文P為：
P = Cd molo r
= 73 molo 15
= 343 molo 15
= 13
因為e和d互逆，公開密鑰加密方法也允許採用這樣的方式對加密信息進行"簽名"，以便接收方能確定簽名不是偽造的。假設A和B希望通過公開密鑰加密方法進行數據傳輸，A和B分別公開加密演算法和相應的密鑰，但不公開解密演算法和相應的密鑰。A和B的加密演算法分別是ECA和ECB，解密演算法分別是DCA和DCB，ECA和DCA互逆，ECB和DCB互逆。若A要向B發送明文P，不是簡單地發送ECB（P），而是先對P施以其解密演算法DCA，再用加密演算法ECB對結果加密後發送出去。密文C為：
C = ECB（DCA（P））
B收到C後，先後施以其解密演算法DCB和加密演算法ECA，得到明文P：
ECA（DCB（C））
= ECA（DCB（ECB（DCA（P））））
= ECA（DCA（P）） /*DCB和ECB相互抵消*/
= P /*DCB和ECB相互抵消*/
這樣B就確定報文確實是從A發出的，因為只有當加密過程利用了DCA演算法，用ECA才能獲得P，只有A才知道DCA演算法，沒有人，即使是B也不能偽造A的簽名。

㈤ 四、公鑰和私鑰，加密和數字簽名

本文涉及到支付寶SDK的內容，均摘自支付寶開放平台。

因為支付寶SDK使用RSA來加密和生成數字簽名，所以本文中涉及到的概念也都是針對於RSA的。

一對兒密鑰生成後，會有公鑰和私鑰之分，我們需要把私鑰保存下來，而把公鑰發布出去。一對兒公鑰和私鑰，不能由其中一個導出另一個。

比如使用支付寶SDK的時候，我們商戶端會生成一對兒密鑰A和B，A是私鑰，B是公鑰，支付寶也會生成一對兒密鑰C和D，C是私鑰，D是公鑰。我們商戶端需要把商戶端私鑰A保存下來，而把商戶端公鑰B發布出去給支付寶，支付寶需要把支付寶私鑰C保存下來，而把支付寶公鑰D發布出去給我們商戶端。

加密是指我們使用一對兒密鑰中的一個來對數據加密，而使用另一個來對數據解密的技術，需要注意的是公鑰和私鑰都可以用來加密，也都可以用來解密 ，並不是規定死了只能用公鑰加密私鑰解密，但是加解密必須是一對兒密鑰之間的互相加解密，否則不能成功。

加密的目的是為了保證數據的不可讀性，防止數據在傳輸過程中被截獲。

知道了加密這個概念，我們先看一下支付寶的加密過程，再引出數字簽名這個概念。接著第1小節的例子，當我們商戶端和支付寶互相發布了公鑰之後，我們商戶端手裡就有 商戶端私鑰 和 支付寶公鑰 兩個密鑰，支付寶手裡也有 商戶端公鑰 和 支付寶私鑰 兩個密鑰。現在假設我們商戶端要給支付寶傳輸訂單信息，那麼為了保證傳輸訂單信息時數據的安全性，結合我們商戶端手裡所擁有的密鑰，可以有兩套加密方案

貌似這兩套加密方案都能達到對訂單信息加密的效果，而且如果採用方案二，我們商戶端甚至只需要存儲支付寶公鑰這一個密鑰，都不用去申請一對兒商戶端的公私鑰來維護，支付寶也不用保存我們一堆商戶那麼多的商戶端公鑰了，這不是更簡單嗎，那為什麼支付寶開放平台讓我們採用的是方案一而不是方案二呢？下面來回答一下。

支付寶開放平台說明：當我們採用RSA（1024位密鑰）來加密的時候，支付寶分配給所有商戶的支付寶公鑰都是一樣的，即支付寶針對那麼多的商戶只負責維護一對兒支付寶公私鑰，這就意味著支付寶公鑰隨便什麼人拿到後都是一樣的；而當我們採用RSA2（2048位密鑰）來加密的時候，支付寶會分配給每個商戶單獨的一個支付寶公鑰，即支付寶為每一個的商戶單獨的維護一對獨立的支付寶公私鑰，當然一個商戶下的多個App的支付寶公鑰是一樣的。RSA是早就支持的，RSA2是最近才支持的。

知道了上面這段話，現在假設我們採用的是方案二，並且採用RSA加密（很多老業務並沒有使用RSA2加密），業務邏輯將會是下面這樣。

這就出問題了， RSA加密下，支付寶公鑰是公開發布的，而且所有的商戶用的都是同一個支付寶公鑰（上面聲明了RSA2加密下，支付寶才針對每個商戶維護了一對兒公私鑰），攻擊者很容易就能獲取到，而 notify_url 也很容易被截獲，那攻擊者拿到這兩個東西就可以做和商戶一樣的操作來發起支付請求，這樣就會一直給小明充錢了。

所以 支付寶就需要確認支付請求確實是商戶發給他們的，而不是攻擊者發給他們的。 這就用到了 數字簽名 ，我們會通過方案一的實現流程來引出數字簽名的具體概念。如果我們採用的是方案一，我們商戶端保存的就是商戶端私鑰和支付寶公鑰，而支付寶保存的就是需要存著商戶端公鑰和支付寶私鑰的，業務邏輯將會是下面這樣。

這樣就可以保證交易的安全性了，我們也可以看出使用支付寶SDK保證交易的安全性注重的其實不是訂單信息是否加密，而是如何確保商戶端和支付寶能夠互相確認身份，訂單信息是明文的，但是後面拼接了數字簽名。

數字簽名其實就是明文數據加密之後得到的一個密文，只不過它是用私鑰加密生成的而已，我們一般會把數字簽名拼接在明文數據後面一起傳遞給接收方，接收方收到後用公鑰解密數字簽名，從而驗證發送方的身份、以及明文數據是否被篡改。數字簽名的生成過程其實就是一個加密過程，數字簽名的驗簽過程就是一個解密過程。

數字簽名的目的有兩個：一、發送方和接收方互相驗證身份；二、驗證數據是否被篡改。

從上面第一部分我們知道為了確保商戶和支付寶交易的安全性，約定採用的是給訂單信息加數字簽名傳輸的方式。支付寶也為我們提供了 一鍵生成RSA密鑰的工具 ，可以幫助我們很快的生成一對商戶端公私鑰。以下會對支付寶SDK的支付流程做個大概的解釋，並點出實際開發中我們使用支付寶SDK時應該注意的地方。

由我們商戶端自己生成的RSA私鑰（必須與商戶端公鑰是一對），生成後要保存在服務端，絕對不能保存在客戶端，也絕對不能從服務端傳輸給客戶端。

用來對訂單信息加簽，加簽過程一定要在服務端完成，絕對不能在客戶端做加，客戶端只負責用加簽後的訂單信息調起支付寶來支付。

由我們商戶端自己生成的RSA公鑰（必須與商戶端私鑰是一對），生成後需要填寫在支付寶開放平台。

用來給支付寶服務端驗簽經過我們加簽後的訂單信息，以確保訂單信息確實是我們商戶端發給支付寶的，並且確保訂單信息在傳輸過程中未被篡改。

這個和我們就沒關系了，支付寶私鑰是他們自己生成的，也是他們自己保存的。

用來對支付結果進行加簽。

支付寶公鑰和支付寶私鑰是一對，也是支付寶生成的，當我們把商戶端公鑰填寫在支付寶開放平台後，平台就會給我們生成一個支付寶公鑰，我們可以復制下來保存在服務端，同樣不要保存在客戶端，並且不要傳輸給客戶端。

用來讓服務端對支付寶服務端返給我們的同步或非同步支付結果進行驗簽，以確保支付結果確實是由支付寶服務端返給我們服務端的，而且沒有被篡改，對支付結果的驗簽工作也一定要在服務端完成。

上面已經說過了： 訂單信息的加簽和支付結果的驗簽是一定要在服務端做的，絕對不能在客戶端做。

下面是在客戶端對訂單信息加簽的過程，僅僅是為了模擬服務端來表明訂單信息是如何通過加簽最終轉變為orderString的， 千萬不要覺得訂單信息的加簽過程也可以放在客戶端完成 。

假設我們服務端收到了來自支付寶服務端的支付結果，即： 支付結果+數字簽名 。

那麼我們服務端就會對支付結果進行驗簽，怎麼個驗法呢？

㈥ 什麼是加密和解密

加密：給數據進行加密碼保護，通常都是打開是輸入密碼，還有隱藏、偽裝等效果。市面上加密類的軟體也很多，可以根據自己的具體需求進行挑選。
解密：解除密碼保護，也就是恢復未加密時的狀態，變成正常的數據。如果不想讓你的文件繼續保持加密效果，那就可以選擇解密，來讓它不再受保護。有的可以臨時解密，使用的時候是解密狀態，關閉後會自動恢復加密狀態這種。

㈦ 什麼是對稱加密什麼是非對稱加密

對稱加密

在對稱加密(或叫單密鑰加密)中，只有一個密鑰用來加密和解密信息。盡管單密鑰加密是一個簡單的過程，但是雙方都必須完全的相信對方，並都持有這個密鑰的備份。但要達到這種信任的級別並不是想像中的那麼簡單。當雙方試圖建立信任關系時可能一個安全破壞已經發生了。首先密鑰的傳輸就是一個重要問題，如果它被截取，那麼這個密鑰以及相關的重要信息就沒有什麼安全可言了。

但是，如果用戶要在公共介質 (如互聯網) 上傳遞信息，他需要一種方法來傳遞密鑰，當然物理的發送和接收密鑰是最安全的，但有時這是不可能的。一種解決方法就是通過電子郵件來發送，但這樣的信息很容易的被截取到，從而擊破了加密的目的。用戶不能加密包含密鑰的郵件，因為他們必須共享另一個用來加密含有密鑰郵件的密鑰。這種困境就產生了問題：如果對稱密鑰用它們自己來加密，那為什麼不直接用相同的方法在第一步就使用？一個解決方案就是用非對稱加密，我們將在本課的後面提到。

所有類型加密的一個主題就是破解。一種減少使用對稱加密所造成的威脅的反措施就是改變密鑰的規律性。然而，定期改變密鑰經常是困難的，尤其是你的公司里有很多用戶。另外，黑客可以使用字典程序，password sniffing來危及對稱密鑰的安全，或者通過搜翻辦公桌，錢包以及公文包。對稱加密也很容易被暴力攻擊的手段擊敗。

非對稱加密

非對稱加密在加密的過程中使用一對密鑰，而不像對稱加密只使用一個單獨的密鑰。一對密鑰中一個用於加密，另一個用來解密。如用A加密，則用B解密；如果用B加密，則要用A解密。

重要的概念是在這對密鑰中一個密鑰用來公用，另一個作為私有的密鑰；用來向外公布的叫做公鑰，另一半需要安全保護的是私鑰。非對稱加密的一個缺點就是加密的速度非常慢，因為需要強烈的數學運算程序。如果一個用戶需要使用非對稱加密，那麼即使比較少量的信息可以也要花上幾個小時的時間。

非對稱加密的另一個名稱叫公鑰加密。盡管私鑰和公鑰都有與數學相關的，但從公鑰中確定私鑰的值是非常困難的並且也是非常耗時的。在互聯網上通信，非對稱加密的密鑰管理是容易的因為公鑰可以任易的傳播，私鑰必須在用戶手中小心保護。

HASH加密把一些不同長度的信息轉化成雜亂的128位的編碼里，叫做HASH值。HASH加密用於不想對信息解密或讀取。使用這種方法解密在理論上是不可能的，是通過比較兩上實體的值是否一樣而不用告之其它信息。HASH加密別一種用途是簽名文件。它還可用於當你想讓別人檢查但不能復制信息的時候。

㈧ 密碼學中的對稱加密和非對稱加密

一、對稱加密
概念：加密和解密用同一對密鑰的加密技術，叫對稱加密。
加密方式：DES、3DES、AES，安全性依次從低到高。
示意圖：

二、非對稱加密，也稱公開密鑰
概念：加密和解密用 不同的密鑰 的加密技術，叫非對稱加密。
典型的加密方式：RSA演算法
加密步驟：

三、兩種方式各自的缺點：

四、混合密碼系統
概念：將對稱密碼和公鑰密碼的優勢相結合的方法
優點：解決了公鑰密碼速度慢的問題；通過公鑰密碼解決了對稱密碼的密鑰配送問題。
應用：網路上的密碼通信所用的SSL/TSL都運用了混合密碼系統。

會話密鑰的生成：

加密步驟：

最終，發出去的消息包括兩部分：

解密步驟：

示意圖：

1. 為什麼加密消息主體要用對稱加密？
因為消息主體信息量大，發送頻繁，而對稱加密速度快，效率高。

2. 為什麼加密會話密鑰要用非對稱加密？
因為會話密鑰一般比較短，而且通常只需要發送一次即可，所以對速度要求不高，但對安全性要求很高，非對稱加密滿足這個要求。

㈨ 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。

㈩ 信息加密的概念

信息加密是指以某種特殊的演算法改變原有的信息數據，使得未授權的用戶即使獲得了已加密的信號，但因不知解密的方法，仍然無法了解信息的內容。