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非对称加密[编辑]


“非对称加密算法”又叫做“公开密钥系统”。1976年,美国学者Dime和Henman为解决信息公开传送和密钥管理问题,提出一种新的密钥交换协议,允许在不安全的媒体上的通讯双方交换信息,安全地达成一致的密钥。 非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。

  非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。   非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要,但加密和解密花费时间长、速度慢,它不适合于对文件加密而只适用于对少量数据进行加密。   经典的非对称加密算法如RSA算法等安全性都相当高.   非对称加密的典型应用是数字签名。   采用双钥密码系统的加密方法,在一个过程中使用两个密钥,一个用于加密,另一个用于解密,这种加密方法称为非对称加密,也称为公钥加密,因为其中一个密钥是公开的(另一个则需要保密)。

对称加密:加密解密用的是同样的“钥匙”         非对称加密:加密解密用的是不同的“钥匙”

对称加密

用邮局的例子来解释下对称加密

Alice 在盒子里放有信息,盒子上有挂锁,她有钥匙。通过邮局她把这个盒子寄给Bob。Bob收到盒子后,用相同的钥匙打开盒子(钥匙之前就得到了,可能是Alice面对面给他的)。然后Bob可以用同样的方法回复。

对称加密可以分为两种:一种是一个一个加密信息,另一种是分块加密信息,通常分为64位加密为一块。块 Twofish, SERPent, AES (Rijndael), Blowfish, CAST5, RC4, TDES, and IDEA.

非对称加密

Bob和Alice各有自己的盒子。Alice要跟Bob秘密通信,她先让Bob把开着的盒子通过邮局发给她。Alice拿到盒子后放入信息锁上,然后发给Bob。Bob就可以用他自己的钥匙打开了。回复的话就用同样的方法。

此法最大的好处是你不必得到对方的“钥匙”,以防别人在钥匙发送过程中偷偷复制钥匙,进而窃取信息。。而且就算Bob的钥匙被窃取复制了,Alice跟别人的通信也是安全的,因为Alice用的是别人的钥匙。

非对称算法在加密和解密时用的是不同的钥匙。信息接受者有两把钥匙:一把“公匙”,一把“私匙”。公匙是给信息发送者用来加密的,私匙是自己用来解密的

这样最大的好处是:不必通过不安全的渠道发送私密的东西。公匙本来就是给别人用的,不用藏好。你的私匙在你产生私匙的电脑里保存着。

非对称加密的算法:非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。 非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。  另一方面,甲方可以使用自己的私密钥对机密信息进行加密后再发送给乙方;乙方再用甲方的公钥对加密后的信息进行解密。

  甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。 非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要。

非对称密码体制的特点:算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。对称密码体制中只有一种密钥,并且是非公开的,如果要解密就得让对方知道密钥。所以保证其安全性就是保证密钥的安全,而非对称密钥体制有两种密钥,其中一个是公开的,这样就可以不需要像对称密码那样传输对方的密钥了。这样安全性就大了很多。

工作原理

1.A要向B发送信息,A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。

  2.A的私钥保密,A的公钥告诉B;B的私钥保密,B的公钥告诉A。

  3.A要给B发送信息时,A用B的公钥加密信息,因为A知道B的公钥。

  4.A将这个消息发给B(已经用B的公钥加密消息)。

5.B收到这个消息后,B用自己的私钥解密A的消息。其他所有收到这个报文的人都无法解密,因为只有B才有B的私钥。

非对称加密算法与对称加密算法的区别

  首先,用于消息解密的密钥值与用于消息加密的密钥值不同;

  其次,非对称加密算法比对称加密算法慢数千倍,但在保护通信安全方面,非对称加密算法却具有对称密码难以企及的优势。

  为说明这种优势,使用对称加密算法的例子来强调:

  A使用密钥K加密消息并将其发送给B,B收到加密的消息后,使用密钥K对其解密以恢复原始消息。这里存在一个问题,即A如何将用于加密消息的密钥值发送给 B答案是,A发送密钥值给B时必须通过独立的安全通信信道(即没人能监听到该信道中的通信)。

  这种使用独立安全信道来交换对称加密算法密钥的需求会带来更多问题:

  首先,有独立的安全信道,但是安全信道的带宽有限,不能直接用它发送原始消息。

  其次,A和B不能确定他们的密钥值可以保持多久而不泄露(即不被其他人知道)以及何时交换新的密钥值

  当然,这些问题不只A会遇到,B和其他每个人都会遇到,他们都需要交换密钥并处理这些密钥管理问题。如果A要给数百人发送消息,那么事情将更麻烦,她必须使用不同的密钥值来加密每条消息。例如,要给200个人发送通知,A需要加密消息200次,对每个接收方加密一次消息。显然,在这种情况下,使用对称加密算法来进行安全通信的开销相当大。

  非对称加密算法的主要优势就是使用两个而不是一个密钥值:一个密钥值用来加密消息,另一个密钥值用来解密消息。这两个密钥值在同一个过程中生成,称为密钥对。用来加密消息的密钥称为公钥,用来解密消息的密钥称为私钥。用公钥加密的消息只能用与之对应的私钥来解密,私钥除了持有者外无人知道,而公钥却可通过非安全管道来发送或在目录中发布。

A需要通过电子邮件给B发送一个机密文档。首先,B使用电子邮件将自己的公钥发送给A。然后A用B的公钥对文档加密并通过电子邮件将加密消息发送给B。由于任何用B 的公钥加密的消息只能用B的私钥解密,因此即使窥探者知道B的公钥,消息也仍是安全的。B在收到加密消息后,用自己的私钥进行解密从而恢复原始文档。

哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入,在计算上是不可能的,所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。

 

参考资料: 百度百科:http://baike.baidu.com/view/554866.htm http://article.yeeyan.org/view/90729/174903
扩展阅读: http://www.ca.suzhou.gov.cn/ReferenceMaterial.aspx?Id=39&Name=%e9%9d%9e%e5%af%b9%e7%a7%b0%e5%8a%a0%e5%af%86%e7%ae%97%e6%b3%95
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创建者: 王思惠

最近更新:2011/11/4 13:06:41

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