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密码学简介

据记载,公元前400年,古希腊人发明了排列码。1881年,世界上第一个电话保密专利出现。第二次世界大战期间,德国军方启动了英格玛密码机,密码学在战争中发挥了非常重要的作用。

随着信息化和数字化社会的发展,人们对信息安全保密重要性的认识不断提高,于是在1997,美国国家标准局宣布实施。

随着“美国数据加密标准(DES)”的出台,民间力量开始全面参与密码学的研究和应用,采用的加密算法有DES、RSA、SHA等。随着对加密强度需求的增加

高,最近出现的AES,ECC等。

使用加密技术可以达到以下目的:

保密性:防止用户的身份或数据被读取。

数据完整性:防止数据被更改。

身份验证:确保数据来自特定的一方。

2.加密算法简介

根据密钥类型的不同,现代密码学可以分为两大类:对称加密算法(秘密密钥加密)和非对称加密算法(公开密钥加密)。

对称密钥加密系统使用同一个密钥进行加密和解密,双方都必须获得这个密钥并保密。

非对称密钥加密系统中使用的加密密钥(公钥)和解密密钥(私钥)是不同的。

对称加密算法

对称加密算法用于加密敏感数据和其他信息。常用的算法包括:

DES(数据加密标准):一种高速的数据加密标准,适用于加密大量数据。

3DES(Triple DES):基于DES,一段数据用三个不同的密钥加密三次,强度更高。

AES(高级加密标准):高级加密标准,是下一代高速高安全级别的加密算法标准;

俄歇电子能谱

2000年6月,NIST(美国国家标准和技术研究所)宣布采用从65,438+05种候选算法中选出的一种新的密钥加密标准。

Rijndael被选为未来的AES。Rijndael由研究人员琼·代蒙和文森特于1999年下半年创建。

Rijmen创造了它。AES正日益成为加密各种形式的电子数据的实用标准。

美国标准与技术协会(NIST)于2002年5月26日制定了新的高级加密标准(AES)规范。

算法原理

AES算法基于置换和置换运算。排列是重新排列数据,替换是用一个数据单元替换另一个数据单元。AES使用几种不同的方法来执行置换和置换运算。

AES是一种迭代对称密钥分组密码,可以使用128、192和256位密钥,使用128位(16

字节)块加密和解密数据。与使用密钥对的公钥加密不同,对称密钥加密使用相同的密钥来加密和解密数据。分组密码返回的加密数据的位数与输入数据的位数相同。

一样。迭代加密使用循环结构,其中输入数据被重复置换和替换。

AES和3DES的比较

算法名称

算法类型

密钥长度

速度

解密时间(施工机器每秒尝试255个密钥)

资源消耗

俄歇电子能谱

对称分组密码

128,192,256位

高的

149000亿年

低的

3DES

对称feistel密码

112位或168位

低的

46亿年

中间

不对称算法

常见的不对称加密算法如下:

RSA:由RSA公司发明,是一种公钥算法,支持变长密钥,要加密的文件块长度也是可变的;

DSA(数字签名算法):数字签名算法,是标准的DSS(数字签名标准);

ECC(椭圆曲线密码):椭圆曲线密码。

偏心轮(eccentric的简写)

1976年,由于对称加密算法已经不能满足需要,Diffie和Hellman发表了一篇名为《密码学新趋势》的文章,引入了公钥加密的概念,RSA算法由Rivet、Shamir和Adelman提出。

随着大整数分解方法的进步和完善,计算机速度的提高和计算机网络的发展,为了保证数据的安全性,需要不断增加RSA密钥。

但是密钥长度的增加大大降低了加解密的速度,硬件实现也变得越来越难以承受,给使用RSA的应用带来了沉重的负担,因此需要一种新的算法。

替换RSA。

在1985中,N.Koblitz和Miller基于有限域上椭圆曲线上的点群中的离散对数问题ECDLP,提出了椭圆曲线应用于密码算法。ECDLP是一个比因式分解更难的问题,而且是指数级的困难。