[互聯(lián)網(wǎng)]第6章數(shù)據(jù)加密技術(shù)-wenkub.com
2025-01-11 08:21 本頁面
【正文】 （ 7）接收方用發(fā)送方的公共密鑰對數(shù)字簽名進行解密，得到摘要；同時將收到的原文用 SHA函數(shù)編碼，產(chǎn)生另一個摘要。 （ 4）發(fā)送方用接收方的公開密鑰對自己的通信密鑰進行加密后，傳送到接收方。這樣，報文 X就被簽名了。下面就介紹這種數(shù)字簽名。 82 數(shù)字簽名 書信或文件是根據(jù)親筆簽名或印章來證明其真實性。 A可以否認發(fā)過該消息， B無法證明 A確實發(fā)了該消息。由于鑒別函數(shù)的這一特點，鑒別是較難被攻破的。 有不少算法可以生成報文鑒別碼。如果報文內(nèi)容不需要加密，則可把報文的內(nèi)容及附加的鑒別碼發(fā)給對方。 （ 2） B收到 C后，解密得到 RN=D(C,K) B也對 RN施加函數(shù)變換 f(RN)，并用自己的密鑰 K對f(RN)加密，即 C’=E(f(RN),k)，然后發(fā)送給 A （ 3） A對收到的 E(f(RN),k)解密，即 D(C’,k)=D(E(f(RN),k),k)=f(RN)，并將其與自己原先保存的進行比較，相等，則可靠，不同，與 B中斷通信。通過驗證加密的數(shù)據(jù)能否成功地在兩個站點間進行傳送來實現(xiàn)的。 ? 一個安全的鑒別系統(tǒng)，需滿足 （ 1）意定的接收者能檢驗和證實消息的合法性、真實性和完整性 （ 2）消息的發(fā)送者和接收者不能抵賴 （ 3）除了合法的消息發(fā)送者，其它人不能偽造合法的消息 . ? 首先要選好恰當(dāng)?shù)蔫b別函數(shù)，該函數(shù)產(chǎn)生一個鑒別標識，然后 在此基礎(chǔ)上，給出合理的鑒別協(xié)議 (Authentication Protocol)，使接收者完成消息的鑒別。 .散列函數(shù)（ Hash Functions)： 一個散列函數(shù)以一個變長的報文作為輸入，并產(chǎn)生一個定長 的散列碼，有時也稱報文摘要，作為輸出。 ? 3． CRC ： CRC的全稱為 Cyclic Redundancy Check，中文名稱為循環(huán)冗余校驗。第一次初始值為H0=“456789ABCDEFFEDCBA9876543210”（算法已經(jīng)固定），這樣最后輸出一個 128位的 Hash結(jié)果。 66 簡單的散列函數(shù) ? 縱向的奇偶校驗碼 比特 1 比特 2 …… 比特 n 分組 1 b11 b21 … bn1 分組 2 b21 b22 … bn2 . . … 分組 m b1m b2m bnm 散列碼 C1 C2 Cn Ci= bi1 bi2 … b im + + 67 ?MD5 ?SHA1 ?RIPEMD160 ?HMAC 幾種常用的 HASH算法 68 MD5報文摘要算法 ?Merkle于 1989年提出 hash function模型 ?Ron Rivest于 1990年提出 MD4 ?1992年 , MD5 (RFC 1321) developed by Ron Rivestat MIT ?MD5算法的輸入為任意長度的報文，以 512位的報文分組進行處理，產(chǎn)生一個 128位的報文摘要。 （ 2）分組密碼系統(tǒng)。 找到任意數(shù)據(jù)對 (x,y)，滿足 H(x) =H(y)是計算不可行的。 給定 h，找到 m滿足 H(m)=h是困難的 . 給定 m，要找到 m39。 62 RSA 算法的性能 ? 速度 ? 軟件實現(xiàn)最快的情況比 DES 慢 100倍 ? 硬件實現(xiàn)比 DES慢 1000倍 63 單向散列函數(shù) 64 散列函數(shù)是一種算法，將可變長度的報文 X作為單向散列函數(shù)的輸入，然后得出一個固定長度的輸出。 因此，模數(shù) n須選大一些，因具體適用情況而定。 59 密鑰產(chǎn)生舉例 ? 取素數(shù) p= q=17，則 n=p*q=119 Ф(n)=(71)*(171)=96； ? 選擇 e=5， e滿足條件： gcd (e, ф(n) )=1和1e ф(n) ? 選擇 d，要求滿足 5d=k 96＋ 1； 令 k=4, 求得 d=77 ? 所以公鑰 KU={5, 119}，私鑰 KR={77, 119}。 2. 計算 n=pq， 公開 n。 ? 用戶把加密密鑰公開，使得系統(tǒng)中任何其他用戶都可使用，而對解密密鑰中的 d 則保密。 ? 2021年 9月 RSA公司宣布放棄 RSA公鑰密碼算法的專利權(quán)，允許任何人采用該算法加強自己的安全系統(tǒng)。 52 ? 公鑰密碼系統(tǒng)主要有三種用途： ? 1）加密 /解密： ? 2）數(shù)字簽名：發(fā)送方用自己的私鑰簽署報文，接收方用對方的公鑰驗證對方的簽名。 DSK（ EPK（ X）） ＝ X EPK（ DSK（ X）） ＝ X 公開密鑰算法描述 51 應(yīng)當(dāng)注意 ? 任何加密方法的安全性取決于密鑰的長度，以及攻破密文所需的計算量。 公開密鑰密碼體制的提出解決了常規(guī)密鑰密碼體制的密鑰分配及對數(shù)字簽名需求的問題。 它也是對 64bit大 小 的數(shù) 據(jù) 塊加密的分組，加密算法密鑰長度為 128位它基于 “ 相 異 代數(shù) 群上 的 混 合運算 ” 設(shè)計 思想 算法，用 硬 件和 軟 件實現(xiàn)都很 容易， 它 比 DES在實現(xiàn) 上快 得多。 (e) 對 記憶 度要 求 不 高， 使 RC5可用于類 似 Smart Card這類對 記憶 度有限定的 器 件。 42 RC5 RC5是由 RSA公 司 的 首席科學(xué)家 Ron Rivest于 1994年設(shè) 計 ,95年正 式公開的一個很實用的加密算法 ,它是一種分組長 (為 2倍 字長 w位 ),密鑰長 (按字節(jié)數(shù)計 )和 迭 代 輪 數(shù)都可變的一種分組 迭 代密碼 .它以 RC5w/r/b表 示。 (d)DESEDE2 ， 其中密鑰 K1=K3 依 次進行加密 解密 加密變換。三重 DES的 強 度大 約 和 112bit的密鑰 強 度相 當(dāng)。這些算法都是 自 DES公 布之 后， 人們 了解 DES的 弱點越 來 越深 入的 情況 下 給 出的。 ? DES 是世界上第一個公認的實用密碼算法標準，它曾對密碼學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻。這對 DES 的安全性來說是不利的 。 E變換是對 Ri1的 32位進行擴展和置換，形成 48位。 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)生的子密鑰。T首先用 LSI芯片實現(xiàn)了 DES的全部工作模式，該產(chǎn)品稱為數(shù)據(jù)加密處理機 DEP DES算法的過程 :是在一個初始置換 IP后 ,明文組被分成右半部分和左半部分 ,每部分 32位 ,以 L0和 R0表示 .然后是 16輪迭代的乘積變換 ,稱為函數(shù) f,將數(shù)據(jù)和密鑰結(jié)合起來 .16輪之后 ,左右兩部分再連接起來 ,經(jīng)過一個初始逆置換 IP1,算法結(jié)束 . 初始置換與初始逆置換在密碼意義上作用不大 ,他們的作用在于打亂原來輸入 x的 ASCII碼字劃分關(guān)系 ,并將原來明文的校驗位變成置換輸出的一個字節(jié) . DES算法描述 22 23 步驟 ? 第一步：變化明文。 ? 最后將各組密文串接起來，即得出整個的密文。 20 數(shù)據(jù)加密標準 DES ? 數(shù)據(jù)加密標準 DES 屬于常規(guī)密鑰密碼體制，是一種分組密碼。 ? 1967年美國 Horst Feistel提出的理論。 15 2． 置換密碼 在置換密碼中 ， 明文和密文的字母保持相同 ， 但順序被打亂了 。而多字母替代密碼是每次對多于一個的字母進行替代的加密方法，它的優(yōu)點在于將字母的自然頻度隱蔽或均勻化，從而利于抗統(tǒng)計分析。 凱撒密碼是對英文的 26個字母分別向前移 3位 ， 其替代表為 11 ? 明文： a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z ? 密文 :D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C 12 例如 ， 明文為 work security 則密文為 QHWZRUN VHFXULWB 如將 26個字母分別對應(yīng)于整數(shù) 0～ 25， 可得凱撒密碼變換為 加密： E(m)=(m+3) mod 26 解密： D(c)=(c?3)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1