數(shù)據(jù)加密解密工具(編輯修改稿)
2024-09-28 21:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 64位比特的明文 x，首先通過(guò)一個(gè)置換 IP表來(lái)重新排列 x，從而構(gòu)造出 64位比特的 x0， x0=IP(x)=L0R0，其中 L0表示 x0的前 32比特， R0表示 x0的后 32位。 ? 第二步：按照規(guī)則迭代。規(guī)則為 ? Li = Ri1 ? Ri = Li⊕ f(Ri1,Ki) （ i=1,2,3… 16） ? 經(jīng)過(guò)第一步變換已經(jīng)得到 L0和 R0的值，其中符號(hào) ⊕ 表示的數(shù)學(xué)運(yùn)算是異或， f表示一種置換，由 S盒置換構(gòu)成， Ki是一些由密鑰編排函數(shù)產(chǎn)生的比特塊。 f和 Ki將在后面介紹。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 ? 第三步：對(duì) L16R16利用 IP1作逆置換，就得到了密文 y。加密過(guò)程如圖所示。 輸入64 位比特明文IP 置換表L0R0Li = Ri1 Ri = Li⊕f ( Ri1,Ki) （i = 1 , 2 , …1 6 ）迭代16 次IP 逆置換表輸出64 位比特密文商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 DES算法的應(yīng)用誤區(qū) ? DES算法具有比較高安全性，到目前為止，除了用窮舉搜索法對(duì) DES算法進(jìn)行攻擊外，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)更有效的辦法。而 56位長(zhǎng)的密鑰的窮舉空間為 256，這意味著如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)的速度是每一秒種檢測(cè)一百萬(wàn)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，當(dāng)然，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)出現(xiàn)超高速計(jì)算機(jī)后，我們可考慮把 DES密鑰的長(zhǎng)度再增長(zhǎng)一些，以此來(lái)達(dá)到更高的保密程度。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 RSA算法 ? 1976年， Diffie和 Hellman在文章“密碼學(xué)新方向（ New Direction in Cryptography）”中首次提出了公開密鑰碼體制的思想， 1977年， Rivest、 Shamir和 Adleman三個(gè)人實(shí)現(xiàn)了公開密鑰密碼體制，現(xiàn)在稱為 RSA公開密鑰體制，它是第一個(gè)既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名的算法。這種算法易于理解和操作，算法的名字以發(fā)明者的名字命名： Ron Rivest， Adi Shamir和 Leonard Adleman。但 RSA的安全性一直未能得到理論上的證明。它經(jīng)歷了各種攻擊，至今未被完全攻破。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 RSA體制 ? RSA體制可以簡(jiǎn)單描述如下： ? （ 1）、生成兩個(gè)大素?cái)?shù) p和 q。 ? （ 2）、計(jì)算這兩個(gè)素?cái)?shù)的乘積 n=p q。 ? （ 3）、計(jì)算小于 n并且與 n互質(zhì)的整數(shù)的個(gè)數(shù)，即歐拉函數(shù) φ(n)=(p1)(q1)。 ? （ 4）、選擇一個(gè)隨機(jī)數(shù) b滿足 1bφ(n)，并且 b和 φ(n)互質(zhì)，即 gcd(b, φ(n))=1。 ? （ 5）、計(jì)算 ab=1 mod φ(n)。 ? （ 6）、保密 a， p和 q，公開 n和 b。 ? 利用 RSA加密時(shí)，明文以分組的方式加密：每一個(gè)分組的比特?cái)?shù)應(yīng)該小于 log2n比特。加密明文 x時(shí)，利用公鑰 (b, n)來(lái)計(jì)算 c=xb mod n就可以得到相應(yīng)的密文 c。解密的時(shí)候，通過(guò)計(jì)算 ca mod n就可以恢復(fù)出明文 x。 ? 選取的素?cái)?shù) p和 q要足夠大，從而乘積 n足夠大，在事先不知道 p和 q的情況下分解 n是計(jì)算上不可行的。 ? 常用的公鑰加密算法包括： RSA密碼體制、 ElGamal密碼體制和散列函數(shù)密碼體制（ MD MD5等）。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 RSA算法的安全性 ? RSA的安全性依賴于大數(shù)分解，但是否等同于大數(shù)分解一直未能得到理論上的證明，因?yàn)闆](méi)有證明破解 RSA就一定需要作大數(shù)分解。假設(shè)存在一種無(wú)須分解大數(shù)的算法，那它肯定可以修改成為大數(shù)分解算法。目前， RSA 的一些變種算法已被證明等價(jià)于大數(shù)分解。不管怎樣，分解 n是最顯然的攻擊方法?，F(xiàn)在，人們已能分解多個(gè)十進(jìn)制位的大素?cái)?shù)。因此，模數(shù) n必須選大一些，因具體適用情況而定 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 RSA算法的速度 ? 由于進(jìn)行的都是大數(shù)計(jì)算，使得 RSA最快的情況也比 DES慢上倍，無(wú)論是軟件還是硬件實(shí)現(xiàn)。速度一直是 RSA的缺陷。一般來(lái)說(shuō)只用于少量數(shù)據(jù)加密。 ? RSA算法是第一個(gè)能同時(shí)用于加密和數(shù)字簽名的算法，也易于理解和操作。 RSA是被研究得最廣泛的公鑰算法，從提出到現(xiàn)在已近二十年，經(jīng)歷了各種攻擊的考驗(yàn)，逐漸為人們接受，普遍認(rèn)為是目前最優(yōu)秀的公鑰方案之一。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 數(shù)據(jù)加密與解密的網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程 字節(jié)序列 網(wǎng)絡(luò)流 發(fā)送加密的數(shù)據(jù) 計(jì)算發(fā)送數(shù)據(jù)量 內(nèi)存流 加密 讀取加密的數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)流 讀取數(shù)據(jù)量大小小 解密 內(nèi)存流 字節(jié)序列 發(fā)送方 接收方 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)加密與解密的網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 PGP加密技術(shù) ? PGP（ Pretty Good Privacy）加密技術(shù)是一個(gè)基于 RSA公鑰加密體系的郵件加密軟件，提出了公共鑰匙或不對(duì)稱文件的加密技術(shù)。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 PGP簡(jiǎn)介 ? PGP加密技術(shù)的創(chuàng)始人是美國(guó)的 Phil Zimmermann。他的創(chuàng)造性把把 RSA公鑰體系和傳統(tǒng)加密體系的結(jié)合起來(lái)，并且在數(shù)字簽名和密鑰認(rèn)證管理機(jī)制上有巧妙的設(shè)計(jì)，因此 PGP成為目前幾乎最流行的公鑰加密軟件包。 ? 由于 RSA算法計(jì)算量極大，在速度上不適合加密大量數(shù)據(jù)，所以 PGP實(shí)際上用來(lái)加密的不是 RSA本身，而是采用傳統(tǒng)加密算法 IDEA， IDEA加解密的速度比 RSA快得多。 PGP隨機(jī)生成一個(gè)密鑰，用 IDEA算法對(duì)明文加密，然后用RSA算法對(duì)密鑰加密。收件人同樣是用 RSA解出隨機(jī)密鑰，再用 IEDA解出原文。這樣的鏈?zhǔn)郊用芗扔?RSA算法的保密性（ Privacy）和認(rèn)證性（ Authentication），又保持了 IDEA算法速度快的優(yōu)勢(shì)。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 PGP加密軟件 ? PGP加密軟件最新版本是 ，使用 實(shí)現(xiàn)郵件或者文件的加密、數(shù)字簽名。 ? 817所示。 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 課程議題 項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) Office 文件加密 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 Word文檔的加密 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 商丘職院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室
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