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加密演算法公鑰私鑰

發布時間: 2023-02-05 11:51:34

① 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。

② RSA的公鑰、私鑰

RSA的公鑰、私鑰

採用單鑰 密碼系統 的加密方法,同一個 密鑰 可以同時用作信息的加密和解密,這種加密方法稱為對稱加密,也稱為單 密鑰加密 。

與對稱加密 演算法 不同, 非對稱加密演算法 需要兩個 密鑰 : 公開密鑰 (publickey)和私有密鑰(privatekey)。 公開密鑰 與私有密鑰是一對,如果用公開密鑰對數據進行加密,只有用對應的私有密鑰才能解密;如果用私有密鑰對數據進行加密,那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的 密鑰 ,所以這種演算法叫作 非對稱加密演算法 。

一、舉個例子

1、發消息

   用對方的公鑰給對方發消息

2、發公告

  發公告的時候,用自己的私鑰形成簽名!

二、加密和簽名

RSA的公鑰、私鑰是互相對應的,RSA會生成兩個密鑰,你可以把任何一個用於公鑰,然後另一個就是你必須保護好的私鑰了。

RSA的公鑰、私鑰都可以加密,也都可以解密。

其中:

用公鑰加密需要私鑰解密,稱為「加密」。由於私鑰是不公開的,確保了內容的保密,沒有私鑰無法獲得內容;

用私鑰加密需要公鑰解密,稱為「簽名」。由於公鑰是公開的,任何人都可以解密內容,但只能用發布者的公鑰解密,驗證了內容是該發布者發出的。

所以:

如果用於加密解密,那就是用公鑰加密私鑰解密(僅你可讀但別人不可讀,任何人都可寫)

如果用於證書驗證,那就是用私鑰加密公鑰解密(僅你可寫但別人不可寫,任何人都可讀)

三、認證過程

標簽:  HTTP

③ 密鑰和加密演算法是個什麼關系

密鑰是一種參數(它是在明文轉換為密文或將密文轉換為明文的演算法中輸入的數據),加密演算法是明文轉換成密文的變換函數,同樣的密鑰可以用不同的加密演算法,得到的密文就不一樣了。

舉一個示例,例如凱撒密碼,該字母向後旋轉n位,該n是密鑰, 向後移動的方法稱為演算法。 盡管使用相同的演算法,但是對明文用不同的密鑰加密的結果不一樣。

例如,Run使用Key = 1(密鑰)的凱撒密碼,即Svo,而Key = 2(密鑰)的加密,則成為Twp,因此密鑰和演算法存在很大差異。

現在大多數公鑰密碼系統都使用RSA演算法,但是每個人的密鑰的密文不同。 通常,該演算法是公共的,密鑰不是公共的。 加密演算法恰好包含兩個輸入參數,一個是明文,另一個是密鑰。

(3)加密演算法公鑰私鑰擴展閱讀:

1、密鑰演算法

使用極其復雜的加密演算法,即使解密者可以加密他選擇的任意數量的明文,也無法找出破譯密文的方法。 秘密密鑰的一個弱點是解密密鑰必須與加密密碼相同,這引發了如何安全分配密鑰的問題。

2、公鑰演算法

滿足三個條件:第一個條件是指在對密文應用解密演算法後可以獲得明文。 第二個條件是指不可能從密文中得出解密演算法。 第三個條件是指即使任何明文形式的選擇都無法解密密碼,解密程序也可以加密。 如果滿足上述條件,則可以公開加密演算法。

④ 公鑰和私鑰加密主要演算法有哪些,其基本思想是什麼

加密演算法nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;加密技術是對信息進行編碼和解碼的技術,編碼是把原來可讀信息(又稱明文)譯成代碼形式(又稱密文),其逆過程就是解碼(解密)。加密技術的要點是加密演算法,加密演算法可以分為對稱加密、不對稱加密和不可逆加密三類演算法。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;對稱加密演算法nbsp;nbsp;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和IDEA等。美國國家標准局倡導的AES即將作為新標准取代DES。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;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。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;不可逆加密演算法nbsp;nbsp;不可逆加密演算法的特徵是加密過程中不需要使用密鑰,輸入明文後由系統直接經過加密演算法處理成密文,這種加密後的數據是無法被解密的,只有重新輸入明文,並再次經過同樣不可逆的加密演算法處理,得到相同的加密密文並被系統重新識別後,才能真正解密。顯然,在這類加密過程中,加密是自己,解密還得是自己,而所謂解密,實際上就是重新加一次密,所應用的「密碼」也就是輸入的明文。不可逆加密演算法不存在密鑰保管和分發問題,非常適合在分布式網路系統上使用,但因加密計算復雜,工作量相當繁重,通常只在數據量有限的情形下使用,如廣泛應用在計算機系統中的口令加密,利用的就是不可逆加密演算法。近年來,隨著計算機系統性能的不斷提高,不可逆加密的應用領域正在逐漸增大。在計算機網路中應用較多不可逆加密演算法的有RSA公司發明的MD5演算法和由美國國家標准局建議的不可逆加密標准SHS(Securenbsp;Hashnbsp;Standard:安全雜亂信息標准)等。加密技術nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;加密演算法是加密技術的基礎,任何一種成熟的加密技術都是建立多種加密演算法組合,或者加密演算法和其他應用軟體有機結合的基礎之上的。下面我們介紹幾種在計算機網路應用領域廣泛應用的加密技術。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;非否認(Non-repudiation)技術nbsp;nbsp;該技術的核心是不對稱加密演算法的公鑰技術,通過產生一個與用戶認證數據有關的數字簽名來完成。當用戶執行某一交易時,這種簽名能夠保證用戶今後無法否認該交易發生的事實。由於非否認技術的操作過程簡單,而且直接包含在用戶的某類正常的電子交易中,因而成為當前用戶進行電子商務、取得商務信任的重要保證。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;PGP(Prettynbsp;Goodnbsp;Privacy)技術nbsp;nbsp;PGP技術是一個基於不對稱加密演算法RSA公鑰體系的郵件加密技術,也是一種操作簡單、使用方便、普及程度較高的加密軟體。PGP技術不但可以對電子郵件加密,防止非授權者閱讀信件;還能對電子郵件附加數字簽名,使收信人能明確了解發信人的真實身份;也可以在不

⑤ 關於RSA中公鑰和私鑰的具體使用情況區分

公鑰和私鑰在一些銀行系統、第三方支付系統SDK中經常會遇到,剛接觸公鑰私鑰的朋友們估計很難區分兩者的區別。

RSA公鑰和私鑰是什麼?

首先來說,RSA是一種非對稱加密演算法,它是由三位數學家(Rivest、Shamir、Adleman)設計出來的。非對稱加密是相對於對稱加密而言的。對稱加密演算法是指加密解密使用的是同一個秘鑰,而非對稱加密是由兩個密鑰(公鑰、私鑰)來進行加密解密的,由此可見非對稱加密安全性更高。

公鑰顧名思義就是公開的密鑰會發放給多個持有人,而私鑰是私有密碼往往只有一個持有人。

公私鑰特性

公鑰和私鑰都可用於加密和解密

公鑰和私鑰都可以用於加解密操作,用公鑰加密的數據只能由對應的私鑰解密,反之亦然。雖說兩者都可用於加密,但是不同場景使用不同的密鑰來加密,規則如下:

1、私鑰用於簽名、公鑰用於驗簽

簽名和加密作用不同,簽名並不是為了保密,而是為了保證這個簽名是由特定的某個人簽名的,而不是被其它人偽造的簽名,所以私鑰的私有性就適合用在簽名用途上。

私鑰簽名後,只能由對應的公鑰解密,公鑰又是公開的(很多人可持有),所以這些人拿著公鑰來解密,解密成功後就能判斷出是持有私鑰的人做的簽名,驗證了身份合法性。

2、公鑰用於加密、私鑰用於解密,這才能起到加密作用

因為公鑰是公開的,很多人可以持有公鑰。若用私鑰加密,那所有持有公鑰的人都可以進行解密,這是不安全的!

若用公鑰加密,那隻能由私鑰解密,而私鑰是私有不公開的,只能由特定的私鑰持有人解密,保證的數據的安全性。

⑥ 公鑰、私鑰、哈希、加密演算法基礎概念

生活中我們對文件要簽名,簽名的字跡每個人不一樣,確保了獨特性,當然這還會有模仿,那麼對於重要文件再加蓋個手印,指紋是獨一無二的,保證了這份文件是我們個人所簽署的。

那麼在區塊鏈世界裡,對應的就是數字簽名,數字簽名涉及到公鑰、私鑰、哈希、加密演算法這些基礎概念。

首先加密演算法分為對稱加密演算法、非對稱加密演算法、哈希函數加密演算法三類。

所謂非對稱加密演算法,是指加密和解密用到的公鑰和私鑰是不同的,非對稱加密演算法依賴於求解一數學問題困難而驗證一數學問題簡單。

非對稱加密系統,加密的稱為公鑰,解密的稱為私鑰,公鑰加密,私鑰解密、私鑰簽名,公鑰驗證。

比特幣加密演算法一共有兩類:非對稱加密演算法(橢圓曲線加密演算法)和哈希演算法(SHA256,RIMPED160演算法)

舉一個例子來說明這個加密的過程:A給B發一個文件,B怎麼知道他接收的文件是A發的原始文件?

A可以這樣做,先對文件進行摘要處理(又稱Hash,常見的哈希演算法有MD5、SHA等)得到一串摘要信息,然後用自己的私鑰將摘要信息加密同文件發給B,B收到加密串和文件後,再用A的公鑰來解密加密串,得到原始文件的摘要信息,與此同時,對接收到的文件進行摘要處理,然後兩個摘要信息進行對比,如果自己算出的摘要信息與收到的摘要信息一致,說明文件是A發過來的原始文件,沒有被篡改。否則,就是被改過的。

數字簽名有兩個作用:
一是能確定消息確實是由發送方簽名並發出來的;
二是數字簽名能確定消息的完整性。

私鑰用來創建一個數字簽名,公鑰用來讓其他人核對私人密鑰,
而數字簽名做為一個媒介,證明你擁有密碼,同時並不要求你將密碼展示出來。

以下為概念的定義:

哈希(Hash):
二進制輸入數據的一種數字指紋。
它是一種函數,通過它可以把任何數字或者字元串輸入轉化成一個固定長度的輸出,它是單向輸出,即非常難通過反向推導出輸入值。
舉一個簡單的哈希函數的例子,比如數字17202的平方根是131.15639519291463,通過一個簡單的哈希函數的輸出,它給出這個計算結果的後面幾位小數,如後幾位的9291463,通過結果9291463我們幾乎不可能推算出它是哪個輸入值的輸出。
現代加密哈希比如像SHA-256,比上面這個例子要復雜的多,相應它的安全性也更高,哈希用於指代這樣一個函數的輸出值。

私鑰(Private key):
用來解鎖對應(錢包)地址的一串字元,例如+。

公鑰(Public keycryptography):
加密系統是一種加密手段,它的每一個私鑰都有一個相對應的公鑰,從公鑰我們不能推算出私鑰,並且被用其中一個密鑰加密了的數據,可以被另外一個相對應的密鑰解密。這套系統使得你可以先公布一個公鑰給所有人,然後所有人就可以發送加密後的信息給你,而不需要預先交換密鑰。

數字簽名(Digital signature):
Digital signature數字簽名是這樣一個東西,它可以被附著在一條消息後面,證明這條消息的發送者就是和某個公鑰相對應的一個私鑰的所有人,同時可以保證私鑰的秘密性。某人在檢查簽名的時候,將會使用公鑰來解密被加密了的哈希值(譯者註:這個哈希值是數據通過哈希運算得到的),並檢查結果是否和這條信息的哈希值相吻合。如果信息被改動過,或者私鑰是錯誤的話,哈希值就不會匹配。在比特幣網路以外的世界,簽名常常用於驗證信息發送者的身份 – 人們公布他們自己的公鑰,然後發送可以被公鑰所驗證的,已經通過私鑰加密過的信息。

加密演算法(encryption algorithm):
是一個函數,它使用一個加密鑰匙,把一條信息轉化成一串不可閱讀的看似隨機的字元串,這個流程是不可逆的,除非是知道私鑰匙的人來操作。加密使得私密數據通過公共的網際網路傳輸的時候不需要冒嚴重的被第三方知道傳輸的內容的風險。

哈希演算法的大致加密流程
1、對原文進行補充和分割處理(一般分給為多個512位的文本,並進一步分割為16個32位的整數)。
2、初始化哈希值(一般分割為多個32位整數,例如SHA256就是256位的哈希值分解成8個32位整數)。
3、對哈希值進行計算(依賴於不同演算法進行不同輪數的計算,每個512位文本都要經過這些輪數的計算)。

區塊鏈中每一個數據塊中包含了一次網路交易的信息,產生相關聯數據塊所使用的就是非對稱加密技術。非對密加密技術的作用是驗證信息的有效性和生成下一個區塊,區塊鏈上網路交易的信息是公開透明的,但是用戶的身份信息是被高度加密的,只有經過用戶授權,區塊鏈才能得到該身份信息,從而保證了數據的安生性和個人信息的隱私性。

公鑰和私鑰在非對稱加密機制里是成對存在的,公鑰和私鑰可以去相互驗證對方,那麼在比特幣的世界裡面,我們可以把地址理解為公鑰,可以把簽名、輸密碼的過程理解為私鑰的簽名。
每個礦工在拿到一筆轉賬交易時候都可以驗證公鑰和私鑰到底是不是匹配的,如果他們是匹配的,這筆交易就是合法的,這樣每一個人只需要保管好TA自己的私鑰,知道自己的比特幣地址和對方的比特幣地址就能夠安全的將比特幣進行轉賬,不需要一個中心化的機構來驗證對方發的比特幣是不是真的。

⑦ 公鑰和私鑰加密主要演算法有哪些,其基本思想是什麼

加密演算法

加密技術是對信息進行編碼和解碼的技術,編碼是把原來可讀信息(又稱明文)譯成代碼形式(又稱密文),其逆過程就是解碼(解密)。加密技術的要點是加密演算法,加密演算法可以分為對稱加密、不對稱加密和不可逆加密三類演算法。

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和IDEA等。美國國家標准局倡導的AES即將作為新標准取代DES。

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。

不可逆加密演算法 不可逆加密演算法的特徵是加密過程中不需要使用密鑰,輸入明文後由系統直接經過加密演算法處理成密文,這種加密後的數據是無法被解密的,只有重新輸入明文,並再次經過同樣不可逆的加密演算法處理,得到相同的加密密文並被系統重新識別後,才能真正解密。顯然,在這類加密過程中,加密是自己,解密還得是自己,而所謂解密,實際上就是重新加一次密,所應用的「密碼」也就是輸入的明文。不可逆加密演算法不存在密鑰保管和分發問題,非常適合在分布式網路系統上使用,但因加密計算復雜,工作量相當繁重,通常只在數據量有限的情形下使用,如廣泛應用在計算機系統中的口令加密,利用的就是不可逆加密演算法。近年來,隨著計算機系統性能的不斷提高,不可逆加密的應用領域正在逐漸增大。在計算機網路中應用較多不可逆加密演算法的有RSA公司發明的MD5演算法和由美國國家標准局建議的不可逆加密標准SHS(Secure Hash Standard:安全雜亂信息標准)等。

加密技術

加密演算法是加密技術的基礎,任何一種成熟的加密技術都是建立多種加密演算法組合,或者加密演算法和其他應用軟體有機結合的基礎之上的。下面我們介紹幾種在計算機網路應用領域廣泛應用的加密技術。

非否認(Non-repudiation)技術 該技術的核心是不對稱加密演算法的公鑰技術,通過產生一個與用戶認證數據有關的數字簽名來完成。當用戶執行某一交易時,這種簽名能夠保證用戶今後無法否認該交易發生的事實。由於非否認技術的操作過程簡單,而且直接包含在用戶的某類正常的電子交易中,因而成為當前用戶進行電子商務、取得商務信任的重要保證。

PGP(Pretty Good Privacy)技術 PGP技術是一個基於不對稱加密演算法RSA公鑰體系的郵件加密技術,也是一種操作簡單、使用方便、普及程度較高的加密軟體。PGP技術不但可以對電子郵件加密,防止非授權者閱讀信件;還能對電子郵件附加數字簽名,使收信人能明確了解發信人的真實身份;也可以在不需要通過任何保密渠道傳遞密鑰的情況下,使人們安全地進行保密通信。PGP技術創造性地把RSA不對稱加密演算法的方便性和傳統加密體系結合起來,在數字簽名和密鑰認證管理機制方面採用了無縫結合的巧妙設計,使其幾乎成為最為流行的公鑰加密軟體包。

數字簽名(Digital Signature)技術 數字簽名技術是不對稱加密演算法的典型應用。數字簽名的應用過程是,數據源發送方使用自己的私鑰對數據校驗和或其他與數據內容有關的變數進行加密處理,完成對數據的合法「簽名」,數據接收方則利用對方的公鑰來解讀收到的「數字簽名」,並將解讀結果用於對數據完整性的檢驗,以確認簽名的合法性。數字簽名技術是在網路系統虛擬環境中確認身份的重要技術,完全可以代替現實過程中的「親筆簽字」,在技術和法律上有保證。在公鑰與私鑰管理方面,數字簽名應用與加密郵件PGP技術正好相反。在數字簽名應用中,發送者的公鑰可以很方便地得到,但他的私鑰則需要嚴格保密。

PKI(Public Key Infrastructure)技術 PKI技術是一種以不對稱加密技術為核心、可以為網路提供安全服務的公鑰基礎設施。PKI技術最初主要應用在Internet環境中,為復雜的互聯網系統提供統一的身份認證、數據加密和完整性保障機制。由於PKI技術在網路安全領域所表現出的巨大優勢,因而受到銀行、證券、政府等核心應用系統的青睞。PKI技術既是信息安全技術的核心,也是電子商務的關鍵和基礎技術。由於通過網路進行的電子商務、電子政務等活動缺少物理接觸,因而使得利用電子方式驗證信任關系變得至關重要,PKI技術恰好能夠有效解決電子商務應用中的機密性、真實性、完整性、不可否認性和存取控制等安全問題。一個實用的PKI體系還必須充分考慮互操作性和可擴展性。PKI體系所包含的認證中心(CA)、注冊中心(RA)、策略管理、密鑰與證書管理、密鑰備份與恢復、撤銷系統等功能模塊應該有機地結合在一起。

加密的未來趨勢

盡管雙鑰密碼體制比單鑰密碼體制更為可靠,但由於計算過於復雜,雙鑰密碼體制在進行大信息量通信時,加密速率僅為單鑰體制的1/100,甚至是 1/1000。正是由於不同體制的加密演算法各有所長,所以在今後相當長的一段時期內,各類加密體制將會共同發展。而在由IBM等公司於1996年聯合推出的用於電子商務的協議標准SET(Secure Electronic Transaction)中和1992年由多國聯合開發的PGP技術中,均採用了包含單鑰密碼、雙鑰密碼、單向雜湊演算法和隨機數生成演算法在內的混合密碼系統的動向來看,這似乎從一個側面展示了今後密碼技術應用的未來。

在單鑰密碼領域,一次一密被認為是最為可靠的機制,但是由於流密碼體制中的密鑰流生成器在演算法上未能突破有限循環,故一直未被廣泛應用。如果找到一個在演算法上接近無限循環的密鑰流生成器,該體制將會有一個質的飛躍。近年來,混沌學理論的研究給在這一方向產生突破帶來了曙光。此外,充滿生氣的量子密碼被認為是一個潛在的發展方向,因為它是基於光學和量子力學理論的。該理論對於在光纖通信中加強信息安全、對付擁有量子計算能力的破譯無疑是一種理想的解決方法。

由於電子商務等民用系統的應用需求,認證加密演算法也將有較大發展。此外,在傳統密碼體制中,還將會產生類似於IDEA這樣的新成員,新成員的一個主要特徵就是在演算法上有創新和突破,而不僅僅是對傳統演算法進行修正或改進。密碼學是一個正在不斷發展的年輕學科,任何未被認識的加/解密機制都有可能在其中佔有一席之地。

目前,對信息系統或電子郵件的安全問題,還沒有一個非常有效的解決方案,其主要原因是由於互聯網固有的異構性,沒有一個單一的信任機構可以滿足互聯網全程異構性的所有需要,也沒有一個單一的協議能夠適用於互聯網全程異構性的所有情況。解決的辦法只有依靠軟體代理了,即採用軟體代理來自動管理用戶所持有的證書(即用戶所屬的信任結構)以及用戶所有的行為。每當用戶要發送一則消息或一封電子郵件時,代理就會自動與對方的代理協商,找出一個共同信任的機構或一個通用協議來進行通信。在互聯網環境中,下一代的安全信息系統會自動為用戶發送加密郵件,同樣當用戶要向某人發送電子郵件時,用戶的本地代理首先將與對方的代理交互,協商一個適合雙方的認證機構。當然,電子郵件也需要不同的技術支持,因為電子郵件不是端到端的通信,而是通過多個中間機構把電子郵件分程傳遞到各自的通信機器上,最後到達目的地。

⑧ 數字簽名中的密鑰(公鑰、私鑰)

CA:
發放和管理數字證書的權威機構,電子商務交易中受信任的第三方,主要負責公鑰體系中公鑰的合法性檢驗。

非對稱加密演算法
非對稱加密演算法需要兩個密鑰:公鑰(publickey)和私鑰(privatekey),用公鑰揭秘私鑰加密的數據,用私鑰揭秘公鑰加密的數據。

RSA:
一種廣泛使用的非對稱加密演算法。

公鑰:
密鑰對中公開的部分。

私鑰:
非公開的部分。

摘要:
對任何輸入報文數據生成固定長度的摘要,主要通過HASH函數

簽名:
使用自己的私鑰對摘要加密

發送方

1.生成摘要

2.生成簽名

3.拼接數據

4.發送數據

接受方

1.解密接受到的數據

2.分離數據

3.計算摘要

4.完整性驗證

⑨ 理解兩種加密方式中私鑰和公鑰的概念

私鑰加密演算法 ,又稱  對稱加密演算法 ,因為這種演算法解密密鑰和加密密鑰是相同的。也正因為同一密鑰既用於加密又用於解密,所以這個密鑰是不能公開的。常見的有《 DES加密演算法 》、《 AES加密演算法 》。

公鑰和私鑰成對出現

公開的密鑰叫公鑰,只有自己知道的叫私鑰

用公鑰加密的數據只有對應的私鑰可以解密

用私鑰加密的數據只有對應的公鑰可以解密

如果可以用公鑰解密,則必然是對應的私鑰加的密

如果可以用私鑰解密,則必然是對應的公鑰加的密

公鑰和私鑰是相對的,兩者本身並沒有規定哪一個必須是公鑰或私鑰。

要實現數據的安全傳輸,當然就要對數據進行加密了。

如果使用對稱加密演算法,加解密使用同一個密鑰,除了自己保存外,對方也要知道這個密鑰,才能對數據進行解密。如果你把密鑰也一起傳過去,就存在密碼泄漏的可能。所以我們使用 非對稱演算法 ,過程如下:

首先 接收方 生成一對密鑰,即私鑰和公鑰;

然後,接收方 將公鑰發送給 發送方;

發送方用收到的公鑰對數據加密,再發送給接收方;

接收方收到數據後,使用自己的私鑰解密。

由於在非對稱演算法中,公鑰加密的數據必須用對應的私鑰才能解密,而私鑰又只有接收方自己知道,這樣就保證了數據傳輸的安全性。

除了保證數據的安全傳輸之外,公鑰體系的另一個用途就是對數據進行簽名。通常 「數字簽名」 是用來驗證發送方的身份並幫助保護數據的完整性。

例如:一個發送者 A 想要傳些資料給大家,用自己的私鑰對資料加密,即簽名。這樣一來,所有收到資料的人都可以用發送者的公鑰進行驗證,便可確認資料是由 A 發出來的了。(因為只有A使用私鑰簽名得到的信息,才能用這個公鑰來解) 採用數字簽名,可以確認兩點:

保證信息是由簽名者自己簽名發送的,簽名者不能否認或難以否認。

保證信息自簽發後到收到為止未曾作過任何修改。

之所以可以確認這兩點,是因為用公鑰可以解密的必然是用對應的私鑰加的密,而私鑰只有簽名者持有。

四、公鑰演算法的缺點

現實中,公鑰機制也有它的缺點,那就是 效率非常低 ,比常用的私鑰演算法(如 DES 和 AES)慢上一兩個數量級都有可能。所以它不適合為大量的原始信息進行加密。為了同時兼顧安全和效率,我們通常結合使用公鑰演算法和私鑰演算法:

首先,發送方使用對稱演算法對原始信息進行加密。

接收方通過公鑰機制生成一對密鑰,一個公鑰,一個私鑰。

接收方 將公鑰發送給 發送方。

發送方用公鑰對對稱演算法的密鑰進行加密,並發送給接收方。

接收方用私鑰進行解密得到對稱演算法的密鑰。

發送方再把已加密的原始信息發送給接收方。

接收方使用對稱演算法的密鑰進行解密。

⑩ 請問SSL加密的公鑰和私鑰區別

SSL證書公鑰(Public Key)與私鑰(Private Key)是通過加密演算法得到的一個密鑰對(即一 個公鑰和一個私鑰,也就是非對稱加密方式)。公鑰可對會話進行加密、驗證數字簽名,只有使用對應的私鑰才能解密會話數據,從而保證數據傳輸的安全性。公鑰是密鑰對外公開的部分,私鑰則是非公開的部分,由用戶自行保管。
通過加密演算法得到的密鑰對可以保證在世界范圍內是唯一的。 使用密鑰對的時候,如果用其中一個密鑰加密一段數據,只能使用密鑰對中的另一個密鑰才能解密數據。例如:用公鑰加密的數據必須用對應的私鑰才能解密;如果用私鑰進行加密也必須使用對應的公鑰才能解密,否則將無法成功解密。

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