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线性加密

发布时间: 2022-06-12 04:18:03

① 传统的加密方法有哪些

本文只是概述几种简单的传统加密算法,没有DES,没有RSA,没有想象中的高端大气上档次的东东。。。但是都是很传统很经典的一些算法

首先,提到加密,比如加密一段文字,让其不可读,一般人首先会想到的是将其中的各个字符用其他一些特定的字符代替,比如,讲所有的A用C来表示,所有的C用E表示等等…其中早的代替算法就是由Julius Caesar发明的Caesar,它是用字母表中每个字母的之后的第三个字母来代替其本身的(C=E(3,p)=(p+3) mod 26),但是,这种加密方式,很容易可以用穷举算法来破解,毕竟只有25种可能的情况..

为了改进上诉算法,增加其破解的难度,我们不用简单的有序的替代方式,我们让替代无序化,用其中字母表的一个置换(置换:有限元素的集合S的置换就是S的所有元素的有序排列,且每个元素就出现一次,如S={a,b}其置换就只有两种:ab,ba),这样的话,就有26!种方式,大大的增加了破解的难度,但是这个世界聪明人太多,虽然26!很多,但是语言本身有一定的特性,每个字母在语言中出现的相对频率可以统计出来的,这样子,只要密文有了一定数量,就可以从统计学的角度,得到准确的字母匹配了。

上面的算法我们称之为单表代替,其实单表代替密码之所以较容易被攻破,因为它带有原始字母使用频率的一些统计学特征。有两种主要的方法可以减少代替密码里明文结构在密文中的残留度,一种是对明文中的多个字母一起加密,另一种是采用多表代替密码。

先说多字母代替吧,最着名的就是playfair密码,它把明文中的双字元音节作为一个单元并将其转换成密文的双字元音节,它是一个基于由密钥词构成的5*5的字母矩阵中的,一个例子,如密钥为monarchy,将其从左往右从上往下填入后,将剩余的字母依次填入剩下的空格,其中I/J填入同一个空格:

对明文加密规则如下:
1 若p1 p2在同一行,对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 右端的字母。其中第一列被看做是最后一列的右方。
2 若p1 p2在同一列,对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 下方的字母。其中第一行被看做是最后一行的下方。
3 若p1 p2不在同一行,不在同一列,则c1 c2是由p1 p2确定的矩形的其他两角的字母,并且c1和p1, c2和p2同行。
4 若p1 p2相同,则插入一个事先约定的字母,比如Q 。
5 若明文字母数为奇数时,则在明文的末端添加某个事先约定的字母作为填充。

虽然相对简单加密,安全性有所提高,但是还是保留了明文语言的大部分结构特征,依旧可以破解出来,另一个有意思的多表代替密码是Hill密码,由数学家Lester Hill提出来的,其实就是利用了线性代数中的可逆矩阵,一个矩阵乘以它的逆矩阵得到单位矩阵,那么假设我们对密文每m个字母进行加密,那么将这m个字母在字母表中的序号写成矩阵形式设为P(如abc,[1,2,3]),密钥就是一个m阶的矩阵K,则C=P*K mod26,,解密的时候只要将密文乘上K的逆矩阵模26就可以了。该方法大大的增加了安全性。

② 为什么用两种相互正交的线性偏振态来进行量子信息加密

量子化使得粒子的状态变成了可数的,从而不同的粒子可能拥有相同的量子态。而用量子力学的观点来看,拥有相同态的粒子便是不可区分的(除非引入新的自由度)。所以全同性是由量子力学的描述手段决定的,当然也是粒子的量子化特点决定的。

③ 已知线性替代加密函数为f(a)=(a+3) mod 26 跪求解密函数 急用啊啊啊 要确切的 高分悬赏了

f(x)≡x+3 (mod 26)
x≡f(x)-3 (mod 26)
所以解密函数h(y)=y-3 (mod 26)

密文c=vhfxulwb,对应数字为21,7,5,23,20,11,22,1
通过解密函数得到对应数字为18,4,2,20,17,8,19,24。(因为24≡1-3 mod 26)
再查表可得明文P=security。

④ “DES”和“AES”算法的比较,各自优缺点有哪些

DES算法优点:DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。

DES算法缺点:

1、分组比较短。

2、密钥太短。

3、密码生命周期短。

4、运算速度较慢。

AES算法优点:

1、运算速度快。

2、对内存的需求非常低,适合于受限环境。

3、分组长度和密钥长度设计灵活。

4、 AES标准支持可变分组长度,分组长度可设定为32比特的任意倍数,最小值为128比特,最大值为256比特。

5、 AES的密钥长度比DES大,它也可设定为32比特的任意倍数,最小值为128比特,最大值为256比特,所以用穷举法是不可能破解的。

6、很好的抵抗差分密码分析及线性密码分析的能力。

AES算法缺点:目前尚未存在对AES 算法完整版的成功攻击,但已经提出对其简化算法的攻击。

(4)线性加密扩展阅读:

高级加密标准(英语:Advanced Encryption Standard,缩写:AES),在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。

这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

⑤ 数据加密的本质是不是线性变换

数据加密分为对称加密和非对称加密两类,前者(DES、AES、3DES)由于实现成本相对较低、运算速度较快,可以用于大数据量的数据加密;后者(RSA、ECC)实现成本较大、运算速度较慢,用于加密秘钥。对称加密的本质是置换(注意,不一定是线性变换,在DES和AES中的S盒变换是非线性的),因此其加密密钥和解密秘钥是一样的(所以叫对称加密),这一类密码算法都是可以破解的,只是由于其计算复杂度较高,在可破解的时间内秘钥已经改变;非对称加密算法,基于大素数分解困难的特点,以计算复杂度较高造成破解困难为基础,对少量数据进行加密,其加密密钥和解密秘钥是不同的,前者甚至是公开的(因此也叫公钥算法)。这一类算法的变换就更非线性变换了。

⑥ 文件传输加密都有哪些方法呢

DES与AES的比较

自DES算法公诸于世以来,学术界围绕它的安全性等方面进行了研究并展开了激烈的争论。在技术上,对DES的批评主要集中在以下几个方面:

1、作为分组密码,DES的加密单位仅有64位二进制,这对于数据传输来说太小,因为每个分组仅含8个字符,而且其中某些位还要用于奇偶校验或其他通讯开销。

2、DES的密钥的位数太短,只有56比特,而且各次迭代中使用的密钥是递推产生的,这种相关必然降低密码体制的安全性,在现有技术下用穷举法寻找密钥已趋于可行。

3、DES不能对抗差分和线性密码分析。

4、DES用户实际使用的密钥长度为56bit,理论上最大加密强度为256。DES算法要提高加密强度(例如增加密钥长度),则系统开销呈指数增长。除采用提高硬件功能和增加并行处理功能外,从算法本身和软件技术方面都无法提高DES算法的加密强度。

采用DES与RSA相结合的应用,使它们的优缺点正好互补,即DES加密速度快,适合加密较长的报文,可用其加密明文;RSA加密速度慢,安全性好,应用于DES 密钥的加密,可解决DES 密钥分配的问题。

目前这种RSA和DES结合的方法已成为EMAIL保密通信标准。

⑦ 关于加密、解密算法、密钥,哪位能给我举个形象的例子

加密就像你钥匙深进钥匙孔,逆时针转一下
解密就像你钥匙深进钥匙孔,顺时针转一下
密钥就像你那把钥匙上面的齿
暴力破解就像做了世界上所有可能的齿的钥匙,一把一把试。不可以理解为直接砸开。
就像商场里衣服上有个锁,如果没有钥匙,就算怎么弄开,那件衣服都没法穿了。所以就一定要有钥匙。
所以密钥叫作key(钥匙)

应该很形象了吧。

加密从数学角度就是一个像函数c=E(m,k)
输入:m是消息明文,k是密钥,
输出:c是消息密文

D是E的反函数,m'=D(c',k')
输入:c'是消息密文,k'是密钥,
输出:m'是消息明文

当c=c', k=k'时,一定有m=m'

c,m,k可以看成一个个大整数,比如c=394783579347293479382。
最简单的一个加密就是
E(m,k)=m+k
D(c,k)=c-k

⑧ 常用的加密算法有哪些

对称密钥加密

对称密钥加密 Symmetric Key Algorithm 又称为对称加密、私钥加密、共享密钥加密:这类算法在加密和解密时使用相同的密钥,或是使用两个可以简单的相互推算的密钥,对称加密的速度一般都很快。

  • 分组密码

  • 分组密码 Block Cipher 又称为“分块加密”或“块加密”,将明文分成多个等长的模块,使用确定的算法和对称密钥对每组分别加密解密。这也就意味着分组密码的一个优点在于可以实现同步加密,因为各分组间可以相对独立。

    与此相对应的是流密码:利用密钥由密钥流发生器产生密钥流,对明文串进行加密。与分组密码的不同之处在于加密输出的结果不仅与单独明文相关,而是与一组明文相关。

  • DES、3DES

  • 数据加密标准 DES Data Encryption Standard 是由IBM在美国国家安全局NSA授权下研制的一种使用56位密钥的分组密码算法,并于1977年被美国国家标准局NBS公布成为美国商用加密标准。但是因为DES固定的密钥长度,渐渐不再符合在开放式网络中的安全要求,已经于1998年被移出商用加密标准,被更安全的AES标准替代。

    DES使用的Feistel Network网络属于对称的密码结构,对信息的加密和解密的过程极为相似或趋同,使得相应的编码量和线路传输的要求也减半。

    DES是块加密算法,将消息分成64位,即16个十六进制数为一组进行加密,加密后返回相同大小的密码块,这样,从数学上来说,64位0或1组合,就有2^64种可能排列。DES密钥的长度同样为64位,但在加密算法中,每逢第8位,相应位会被用于奇偶校验而被算法丢弃,所以DES的密钥强度实为56位。

    3DES Triple DES,使用不同Key重复三次DES加密,加密强度更高,当然速度也就相应的降低。

  • AES

  • 高级加密标准 AES Advanced Encryption Standard 为新一代数据加密标准,速度快,安全级别高。由美国国家标准技术研究所NIST选取Rijndael于2000年成为新一代的数据加密标准。

    AES的区块长度固定为128位,密钥长度可以是128位、192位或256位。AES算法基于Substitution Permutation Network代换置列网络,将明文块和密钥块作为输入,并通过交错的若干轮代换"Substitution"和置换"Permutation"操作产生密文块。

    AES加密过程是在一个4*4的字节矩阵(或称为体State)上运作,初始值为一个明文区块,其中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte,加密时,基本上各轮加密循环均包含这四个步骤:

  • ECC

  • ECC即 Elliptic Curve Cryptography 椭圆曲线密码学,是基于椭圆曲线数学建立公开密钥加密的算法。ECC的主要优势是在提供相当的安全等级情况下,密钥长度更小。

    ECC的原理是根据有限域上的椭圆曲线上的点群中的离散对数问题ECDLP,而ECDLP是比因式分解问题更难的问题,是指数级的难度。而ECDLP定义为:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q 的情况下求出小于p的正整数k。可以证明由k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难。

  • 数字签名

  • 数字签名 Digital Signature 又称公钥数字签名是一种用来确保数字消息或文档真实性的数学方案。一个有效的数字签名需要给接收者充足的理由来信任消息的可靠来源,而发送者也无法否认这个签名,并且这个消息在传输过程中确保没有发生变动。

    数字签名的原理在于利用公钥加密技术,签名者将消息用私钥加密,然后公布公钥,验证者就使用这个公钥将加密信息解密并对比消息。一般而言,会使用消息的散列值来作为签名对象。

⑨ 加密技术中的密钥的概念是什么

密钥是一种参数 它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的数据

⑩ 几种常见加密算法解析及使用

几种对称性加密算法:AES,DES,3DES
DES是一种分组数据加密技术(先将数据分成固定长度的小数据块,之后进行加密),速度较快,适用于大量数据加密,而3DES是一种基于DES的加密算法,使用3个不同密匙对同一个分组数据块进行3次加密,如此以使得密文强度更高。
相较于DES和3DES算法而言,AES算法有着更高的速度和资源使用效率,安全级别也较之更高了,被称为下一代加密标准。
几种非对称性加密算法:RSA,DSA,ECC
RSA和DSA的安全性及其它各方面性能都差不多,而ECC较之则有着很多的性能优越,包括处理速度,带宽要求,存储空间等等。
几种线性散列算法(签名算法):MD5,SHA1,HMAC
这几种算法只生成一串不可逆的密文,经常用其效验数据传输过程中是否经过修改,因为相同的生成算法对于同一明文只会生成唯一的密文,若相同算法生成的密文不同,则证明传输数据进行过了修改。通常在数据传说过程前,使用MD5和SHA1算法均需要发送和接收数据双方在数据传送之前就知道密匙生成算法,而HMAC与之不同的是需要生成一个密匙,发送方用此密匙对数据进行摘要处理(生成密文),接收方再利用此密匙对接收到的数据进行摘要处理,再判断生成的密文是否相同。
对于各种加密算法的选用:
由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程,密钥的管理直接决定着他的安全性,因此当数据量很小时,我们可以考虑采用非对称加密算法。
在实际的操作过程中,我们通常采用的方式是:采用非对称加密算法管理对称算法的密钥,然后用对称加密算法加密数据,这样我们就集成了两类加密算法的优点,既实现了加密速度快的优点,又实现了安全方便管理密钥的优点。
如果在选定了加密算法后,那采用多少位的密钥呢?一般来说,密钥越长,运行的速度就越慢,应该根据的我们实际需要的安全级别来选择,一般来说,RSA建议采用1024位的数字,ECC建议采用160位,AES采用128为即可。

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