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[導(dǎo)讀]   DES算法   DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制,又被稱為美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),是1972年美國IBM公司研制的對稱密碼體制加密算法。 明文按64位進(jìn)行分組,密鑰長64位,密鑰事實(shí)上

  DES算法

  DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制,又被稱為美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),是1972年美國IBM公司研制的對稱密碼體制加密算法。 明文按64位進(jìn)行分組,密鑰長64位,密鑰事實(shí)上是56位參與DES運(yùn)算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校驗(yàn)位, 使得每個(gè)密鑰都有奇數(shù)個(gè)1)分組后的明文組和56位的密鑰按位替代或交換的方法形成密文組的加密方法。

  des算法基本原理

  其入口參數(shù)有三個(gè):key、data、mode。key為加密解密使用的密鑰,data為加密解密的數(shù)據(jù),mode為其工作模式。當(dāng)模式為加密模式時(shí),明文按照64位進(jìn)行分組,形成明文組,key用于對數(shù)據(jù)加密,當(dāng)模式為解密模式時(shí),key用于對數(shù)據(jù)解密。實(shí)際運(yùn)用中,密鑰只用到了64位中的56位,這樣才具有高的安全性。

  

  des算法結(jié)構(gòu)

  DES特點(diǎn)

  DES算法具有極高安全性,到目前為止,除了用窮舉搜索法對DES算法進(jìn)行攻擊外,還沒有發(fā)現(xiàn)更有效的辦法。而56位長的密鑰的窮舉空間為2^56,這意味著如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)的速度是每一秒鐘檢測一百萬個(gè)密鑰,則它搜索完全部密鑰就需要將近2285年的時(shí)間,可見,這是難以實(shí)現(xiàn)的。然而,這并不等于說DES是不可破解的。而實(shí)際上,隨著硬件技術(shù)和Internet的發(fā)展,其破解的可能性越來越大,而且,所需要的時(shí)間越來越少。使用經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的硬件并行處理要幾個(gè)小時(shí)。為了克服DES密鑰空間小的缺陷,人們又提出了三重DES的變形方式。

  RSA算法

  RSA公鑰加密算法是1977年由羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。1987年7月首次在美國公布,當(dāng)時(shí)他們?nèi)硕荚诼槭±砉W(xué)院工作實(shí)習(xí)。RSA就是他們?nèi)诵帐祥_頭字母拼在一起組成的。

  RSA是目前最有影響力和最常用的公鑰加密算法,它能夠抵抗到目前為止已知的絕大多數(shù)密碼攻擊,已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。

  今天只有短的RSA鑰匙才可能被強(qiáng)力方式解破。到2008年為止,世界上還沒有任何可靠的攻擊RSA算法的方式。只要其鑰匙的長度足夠長,用RSA加密的信息實(shí)際上是不能被解破的。但在分布式計(jì)算和量子計(jì)算機(jī)理論日趨成熟的今天,RSA加密安全性受到了挑戰(zhàn)和質(zhì)疑。

  RSA算法基于一個(gè)十分簡單的數(shù)論事實(shí):將兩個(gè)大質(zhì)數(shù)相乘十分容易,但是想要對其乘積進(jìn)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。

  RSA特點(diǎn)

  1)產(chǎn)生密鑰很麻煩,受到素?cái)?shù)產(chǎn)生技術(shù)的限制,因而難以做到一次一密。

  2)安全性,RSA的安全性依賴于大數(shù)的因子分解,但并沒有從理論上證明破譯RSA的難度與大數(shù)分解難度等價(jià),而且密碼學(xué)界多數(shù)人士傾向于因子分解不是NP問題?,F(xiàn)今,人們已能分解140多個(gè)十進(jìn)制位的大素?cái)?shù),這就要求使用更長的密鑰,速度更慢;另外,人們正在積極尋找攻擊RSA的方法,如選擇密文攻擊,一般攻擊者是將某一信息作一下偽裝(Blind),讓擁有私鑰的實(shí)體簽署。然后,經(jīng)過計(jì)算就可得到它所想要的信息。實(shí)際上,攻擊利用的都是同一個(gè)弱點(diǎn),即存在這樣一個(gè)事實(shí):乘冪保留了輸入的乘法結(jié)構(gòu):

 ?。╔M)d = Xd *Md mod n

  前面已經(jīng)提到,這個(gè)固有的問題來自于公鑰密碼系統(tǒng)的最有用的特征--每個(gè)人都能使用公鑰。但從算法上無法解決這一問題,主要措施有兩條:一條是采用好的公鑰協(xié)議,保證工作過程中實(shí)體不對其他實(shí)體任意產(chǎn)生的信息解密,不對自己一無所知的信息簽名;另一條是決不對陌生人送來的隨機(jī)文檔簽名,簽名時(shí)首先使用One-Way Hash FuncTIon對文檔作HASH處理,或同時(shí)使用不同的簽名算法。除了利用公共模數(shù),人們還嘗試一些利用解密指數(shù)或φ(n)等等攻擊。

  3)速度太慢,由于RSA 的分組長度太大,為保證安全性,n 至少也要 600 bits以上,使運(yùn)算代價(jià)很高,尤其是速度較慢,較對稱密碼算法慢幾個(gè)數(shù)量級;且隨著大數(shù)分解技術(shù)的發(fā)展,這個(gè)長度還在增加,不利于數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化。SET(Secure Electronic TransacTIon)協(xié)議中要求CA采用2048比特長的密鑰,其他實(shí)體使用1024比特的密鑰。為了速度問題,人們廣泛使用單,公鑰密碼結(jié)合使用的方法,優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ):單鑰密碼加密速度快,人們用它來加密較長的文件,然后用RSA來給文件密鑰加密,極好的解決了單鑰密碼的密鑰分發(fā)問題。

  DES算法和RSA算法的區(qū)別

  RAS:不對稱加密算法

  不對稱加密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。在使用不對稱加密算法加密文件時(shí),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(shí)采用公鑰加密,解密密文時(shí)使用私鑰才能完成,而且發(fā)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。不對稱加密算法的基本原理是,如果發(fā)信方想發(fā)送只有收信方才能解讀的加密信息,發(fā)信方必須首先知道收信方的公鑰,然后利用收信方的公鑰來加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私鑰才能解密密文。顯然,采用不對稱加密算法,收發(fā)信雙方在通信之前,收信方必須將自己早已隨機(jī)生成的公鑰送給發(fā)信方,而自己保留私鑰。由于不對稱算法擁有兩個(gè)密鑰,因而特別適用于分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加密。廣泛應(yīng)用的不對稱加密算法有RSA算法和美國國家標(biāo)準(zhǔn)局提出的DSA。以不對稱加密算法為基礎(chǔ)的加密技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。

  DES算法

  DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制,又被成為美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),是1972年美國IBM公司研制的對稱密碼體制加密算法。

  其密鑰長度為56位,明文按64位進(jìn)行分組,將分組后的明文組和56位的密鑰按位替代或交換的方法形成密文組的加密方法。

  DES加密算法特點(diǎn):分組比較短、密鑰太短、密碼生命周期短、運(yùn)算速度較慢。

  DES工作的基本原理是,其入口參數(shù)有三個(gè):key、data、mode。 key為加密解密使用的密鑰,data為加密解密的數(shù)據(jù),mode為其工作模式。當(dāng)模式為加密模式時(shí),明文按照64位進(jìn)行分組,形成明文組,key用于對數(shù)據(jù)加密,當(dāng)模式為解密模式時(shí),key用于對數(shù)據(jù)解密。實(shí)際運(yùn)用中,密鑰只用到了64位中的56位,這樣才具有高的安全性。

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