test1密码学基础——对称加密和非对称加密以及MD5

密码学基础

一、信息安全的目标

私密性

完整性

源认证

不可否认性

二、如何保证信息的私密性

加解密的相关术语：

*算法

***

*明文

*密文

 

F（明文+**）= 密文

FN（密文+**）= 明文

三、加解密算法总共分为两大类：

对称加解密算法：

定义：加解***一致

特征：加解密长度在40~256位之间；加解密速度快（适合加密视频这种大文件）；使用简单的数学操作，很容易通过硬件加速；用于大块数据的加密。

       缺点：**管理是严重问题（窃取或劫持）。

       常见的对称加密算法：DES、3DES、AES

       DES：（数据加密标准）

              广泛使用的对称加解密算法

              固定**长度是56位

              算法非常的好，没有任何的漏洞，但由于**长度短，容易收到暴力**

             

              DES加密的过程：

             

 

              3DES

                     特征：

                     **长度放大3倍，168位

                     暴力**变的不可能

                     基于非常好的算法

 

              AES（高级加密标准）

                     特征：

                     97年颁布，用于替换DES

                     **长度和块是变长

                     AES的软件和硬件的运行效率，广泛应用于无线和语音加密

             

              RC4

                     特征：

                     流加密

                     软件运行效率高

                     广泛应用于流加密，还有老的无线技术WEP

非对称加解密算法：

       定义：加*** != 解***

       公钥 私钥

       **长度一般是在512bit~2058bit

              特点：

              加解密速度较为缓慢

              实现简单的**管理或者对小数据进行加解密

             

              两大用途：签名和**交换（**管理）

      

       常见的非对称**算法：RSA

              RSA：

                     特征：

                     基于大素数因式分解的数学难题

                     不能够通过公钥推导私钥

                     一个**加密，另一个**解密

      

                     RSA工作原理：

                    

      

   

                     通过对称**和非对称**的结合，来提供一个综合的加解密的解决方案

                            对称**

                            优点：能够加密大量数据，并且加密速度快

                            缺点：没有**管理

                            非对称**

                            优点：提供相对安全的**管理机制（公钥和私钥）

                            缺点：加解密速度慢，没办法做大数据的加解密

 

解决办法：用非对称**的公钥加密对称**的**，然后非对称**的持有者用私钥解密密文，得到对称加***后续的数据就是用对称**进行的加解密。

 

(由于对称**和非对称**的优缺点互补，所以做一个结合：B的公钥加密A的**得到密文，密文返回给B，B再用私钥解密，得到明文，再用对称加密将明文加密，发给A，A用相应的对称**解密。)

 

 

四、如何解决数据完整性？

散列函数

       定义：散列函数也叫HASH，主流的散列算法MD5和SHA-1.

       F(x) = 散列值（MD5/128bit；SHA-1/160bit）

       X就是做完整性计算的数据

       散列函数的特点：

              固定大小

              雪崩效应

              单向性（只能数据>推导散列值，不能反推）

      

       利用散列函数做完整性校验原理：

       A文件àFmd5(A)à散列值（A）   A’ + 散列值（A）   A’文件àFmd5(A’)à散列值（A’）

      

       可以通过md5校验器软件，得到md5，与软件提供者的md5做比对，校验下载的安装包在网络传输过程中是否完整。

      

       HMAC（哈希算法）

              *增加一个HASH（key）

              *接受双方必须预先知道这个key

              *在保障完整性的同时，实现源认证（解决中间被攻击的问题）
              *消除了HASH易受中间人攻击的问题

五、如何解决源认证问题？

用非对称**（数字签名）来解决源认证

公钥加密，私钥解密（**管理、**交换）

公钥解密，私钥加密（数字签名）

数字证书（作用：验证公钥持有者）

CA：颁发数字证书的权威机构