当前位置:首页 » 安全设置 » 网络安全加密原理
扩展阅读
在哪个网站下载驱动安全 2025-07-09 07:12:07

网络安全加密原理

发布时间: 2022-04-25 21:49:25

⑴ 网络加密的算法是什么

就是网络在传输数字信号得时候0101代码之间的运算得出某个关键值就成为了网络的安全码。

网络安全中加密和解密的原理是什么

简单的说就是你的数据(明文)通过一种算法+加密密钥(密文),然后传输给另一方,另一方收到后用同样的算法+解密密钥(等同你的加密密钥)将你的密文解密。目前用的算法:哈希,MD5,SHA等。

⑶ 什么叫网络加密,网络加密有哪几种方式

IP层是TCP/IP网络中最关键的一层,IP作为网络层协议,其安全机制可对其上层的各种应用服务提供透明的覆盖式安全保护。因此,IP安全是整个TCP/IP安全的基础,是网络安全的核心。IPSec是目前唯一一种能为任何形式的Internet通信提供安全保障的协议。IPSec允许提供逐个数据流或者逐个连接的安全,所以能实现非常细致的安全控制。对于用户来说,便可以对于不同的需要定义不同级别地安全保护(即不同保护强度的IPSec通道)。IPSec为网络数据传输提供了数据机密性、数据完整性、数据来源认证、抗重播等安全服务,使得数据在通过公共网络传输时,不用担心被监视、篡改和伪造。 IPSec是通过使用各种加密算法、验证算法、封装协议和一些特殊的安全保护机制来实现这些目的,而这些算法及其参数是保存在进行IPSec通信两端的SA(Security Association,安全联盟),当两端的SA中的设置匹配时,两端就可以进行IPSec通信了。 在虚拟专用网(VPN)中主要采用了IPSec技术。

⑷ 网络安全机制包括些什么

网络安全机制包括接入管理、安全监视和安全恢复三个方面。

接入管理主要处理好身份管理和接入控制,以控制信息资源的使用;安全监视主要功能有安全报警设置以及检查跟踪;安全恢复主要是及时恢复因网络故障而丢失的信息。

接入或访问控制是保证网络安全的重要手段,它通过一组机制控制不同级别的主体对目标资源的不同授权访问,在对主体认证之后实施网络资源的安全管理使用。



网络安全的类型

(1)系统安全

运行系统安全即保证信息处理和传输系统的安全。它侧重于保证系统正常运行。避免因为系统的崩溃和损坏而对系统存储、处理和传输的消息造成破坏和损失。避免由于电磁泄翻,产生信息泄露,干扰他人或受他人干扰。

(2)网络信息安全

网络上系统信息的安全。包括用户口令鉴别,用户存取权限控制,数据存取权限、方式控制,安全审计。安全问题跟踩。计算机病毒防治,数据加密等。

(3)信息传播安全

网络上信息传播安全,即信息传播后果的安全,包括信息过滤等。它侧重于防止和控制由非法、有害的信息进行传播所产生的后果,避免公用网络上自由传输的信息失控。

(4)信息内容安全

网络上信息内容的安全。它侧重于保护信息的保密性、真实性和完整性。避免攻击者利用系统的安全漏洞进行窃听、冒充、诈骗等有损于合法用户的行为。其本质是保护用户的利益和隐私。

⑸ 什么是网络安全密码

网络安全密钥就是无线密码,在设置无线的时候,系统会提示用户设置无线密码,也可以不设置无线密码,网络安全密匙只需要输入一串8到18位数的数字与字母即可。公用密钥加密技术使用不对称的密钥来加密和解密,每对密钥包含一个公钥和一个私钥。设置网络安全密钥可以防止其他人随便使用。设置的密码只能找网络创建者获取。

⑹ 网络安全的技术原理

网络安全性问题关系到未来网络应用的深入发展,它涉及安全策略、移动代码、指令保护、密码学、操作系统、软件工程和网络安全管理等内容。一般专用的内部网与公用的互联网的隔离主要使用“防火墙”技 术。
“防火墙”是一种形象的说法,其实它是一种计算机硬件和软件的组合,使互联网与内部网之间建立起 一个安全网关,从而保护内部网免受非法用户的侵入。
能够完成“防火墙”工作的可以是简单的隐蔽路由器,这种“防火墙”如果是一台普通的路由器则仅能起到一种隔离作用。隐蔽路由器也可以在互联网协议端口级上阻止网间或主机间通信,起到一定的过滤作用。 由于隐蔽路由器仅仅是对路由器的参数做些修改,因而也有人不把它归入“防火墙”一级的措施。
真正意义的“防火墙”有两类,一类被称为标准“防火墙”;一类叫双家网关。标准”防火墙”系统包括一个Unix工作站,该工作站的两端各有一个路由器进行缓冲。其中一个路由器的接口是外部世界,即公用网;而另一个则联接内部网。标准“防火墙”使用专门的软件,并要求较高的管理水平,而且在信息传输上有一定的延迟。而双家网关则是对标准“防火墙”的扩充。双家网关又称堡垒主机或应用层网关,它是一个单个的系统,但却能同时完成标准“防火墙”的所有功能。其优点是能运行更复杂的应用,同时防止在互联网和内部系统之间建立的任何直接的连接,可以确保数据包不能直接从外部网络到达内部网络,反之亦然。
随着“防火墙”技术的进步,在双家网关的基础上又演化出两种“防火墙”配置,一种是隐蔽主机网关,另一种是隐蔽智能网关(隐蔽子网)。隐蔽主机网关当前也许是一种常见的“防火墙”配置。顾名思义,这种配置一方面将路由器进行隐藏,另一方面在互联网和内部网之间安装堡垒主机。堡垒主机装在内部网上,通过路由器的配置,使该堡垒主机成为内部网与互联网进行通信的唯一系统。目前技术最为复杂而且安全级别最高的”防火墙”当属隐蔽智能网关。所谓隐蔽智能网关是将网关隐藏在公共系统之后,它是互联网用户唯一能见到的系统。所有互联网功能则是经过这个隐藏在公共系统之后的保护软件来进行的。一般来说,这种“防火墙”是最不容易被破坏的。
与“防火墙”配合使用的安全技术还有数据加密技术。数据加密技术是为提高信息系统及数据的安全性和保密性,防止秘密数据被外部破坏所采用的主要技术手段之一。随着信息技术的发展,网络安全与信息保密日益引起人们的关注。各国除了从法律上、管理上加强数据的安全保护外,从技术上分别在软件和硬件两方面采取措施,推动着数据加密技术和物理防范技术的不断发展。按作用不同,数据加密技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术4种。
与数据加密技术紧密相关的另一项技术则是智能卡技术。所谓智能卡就是密钥的一种媒体,一般就像信用卡一样,由授权用户所持有并由该用户赋予它一个口令或密码字。该密码字与内部网络服务器上注册的密码一致。当口令与身份特征共同使用时,智能卡的保密性能还是相当有效的。
这些网络安全和数据保护的防范措施都有一定的限度,并不是越安全就越可靠。因而,看一个内部网是否安全时不仅要考虑其手段,而更重要的是对该网络所采取的各种措施,其中不仅是物理防范,而且还有人员素质等其他“软”因素,进行综合评估,从而得出是否安全的结论。
安全服务
对等实体认证服务
访问控制服务
数据保密服务
数据完整性服务
数据源点认证服务
禁止否认服务
安全机制
加密机制
数字签名机制
访问控制机制
数据完整性机制
认证机制
信息流填充机制
路由控制机制
公证机制

⑺ 一般网页中的用户名和登录密码在传输过程中是通过什么加密的

对于打开了某个论坛,输入了用户名和密码,其实如果网站设计者重视安全问题的话一般会对输入的用户名和密码进行加密,加密后的用户名和密码用一连串的字符表示,所以即使别人窃取了你的用户名和密码和密码,他们如果不知道怎么解密,他们只能得到一连串的字符,所以这也是一道防线。
接下来就是网络安全方面的问题:
数据加密(Data Encryption)技术

所谓加密(Encryption)是指将一个信息(或称明文--plaintext) 经过加密钥匙(Encrypt ionkey)及加密函数转换,变成无意义的密文( ciphertext),而接收方则将此密文经过解密函数、解密钥匙(Decryti on key)还原成明文。加密技术是网络安全技术的基石。

数据加密技术要求只有在指定的用户或网络下,才能解除密码而获得原来的数据,这就需要给数据发送方和接受方以一些特殊的信息用于加解密,这就是所谓的密钥。其密钥的值是从大量的随机数中选取的。按加密算法分为专用密钥和公开密钥两种。

专用密钥,又称为对称密钥或单密钥,加密时使用同一个密钥,即同一个算法。如DES和MIT的Kerberos算法。单密钥是最简单方式,通信双方必须交换彼此密钥,当需给对方发信息时,用自己的加密密钥进行加密,而在接收方收到数据后,用对方所给的密钥进行解密。这种方式在与多方通信时因为需要保存很多密钥而变得很复杂,而且密钥本身的安全就是一个问题。

DES是一种数据分组的加密算法,它将数据分成长度为6 4位的数据块,其中8位用作奇偶校验,剩余的56位作为密码的长度。第一步将原文进行置换,得到6 4位的杂乱无章的数据组;第二步将其分成均等两段 ;第三步用加密函数进行变换,并在给定的密钥参数条件下,进行多次迭代而得到加密密文。

公开密钥,又称非对称密钥,加密时使用不同的密钥,即不同的算法,有一把公用的加密密钥,有多把解密密钥,如RSA算法。

计算机网络中,加密可分为"通信加密"(即传输过程中的数据加密)和"文件加密"(即存储数据加密)。通信加密又有节点加密、链路加密和端--端加密3种。

①节点加密,从时间坐标来讲,它在信息被传入实际通信连接点 (Physical communication link)之前进行;从OSI 7层参考模型的坐标 (逻辑空间)来讲,它在第一层、第二层之间进行; 从实施对象来讲,是对相邻两节点之间传输的数据进行加密,不过它仅对报文加密,而不对报头加密,以便于传输路由的选择。

②链路加密(Link Encryption),它在数据链路层进行,是对相邻节点之间的链路上所传输的数据进行加密,不仅对数据加密还对报头加密。

③端--端加密(End-to-End Encryption),它在第六层或第七层进行 ,是为用户之间传送数据而提供的连续的保护。在始发节点上实施加密,在中介节点以密文形式传输,最后到达目的节点时才进行解密,这对防止拷贝网络软件和软件泄漏也很有效。

在OSI参考模型中,除会话层不能实施加密外,其他各层都可以实施一定的加密措施。但通常是在最高层上加密,即应用层上的每个应用都被密码编码进行修改,因此能对每个应用起到保密的作用,从而保护在应用层上的投资。假如在下面某一层上实施加密,如TCP层上,就只能对这层起到保护作用。

值得注意的是,能否切实有效地发挥加密机制的作用,关键的问题在于密钥的管理,包括密钥的生存、分发、安装、保管、使用以及作废全过程。

(1)数字签名

公开密钥的加密机制虽提供了良好的保密性,但难以鉴别发送者, 即任何得到公开密钥的人都可以生成和发送报文。数字签名机制提供了一种鉴别方法,以解决伪造、抵赖、冒充和篡改等问题。

数字签名一般采用不对称加密技术(如RSA),通过对整个明文进行某种变换,得到一个值,作为核实签名。接收者使用发送者的公开密钥对签名进行解密运算,如其结果为明文,则签名有效,证明对方的身份是真实的。当然,签名也可以采用多种方式,例如,将签名附在明文之后。数字签名普遍用于银行、电子贸易等。

数字签名不同于手写签字:数字签名随文本的变化而变化,手写签字反映某个人个性特征, 是不变的;数字签名与文本信息是不可分割的,而手写签字是附加在文本之后的,与文本信息是分离的。

(2)Kerberos系统

Kerberos系统是美国麻省理工学院为Athena工程而设计的,为分布式计算环境提供一种对用户双方进行验证的认证方法。

它的安全机制在于首先对发出请求的用户进行身份验证,确认其是否是合法的用户;如是合法的用户,再审核该用户是否有权对他所请求的服务或主机进行访问。从加密算法上来讲,其验证是建立在对称加密的基础上的。

Kerberos系统在分布式计算环境中得到了广泛的应用(如在Notes 中),这是因为它具有如下的特点:

①安全性高,Kerberos系统对用户的口令进行加密后作为用户的私钥,从而避免了用户的口令在网络上显示传输,使得窃听者难以在网络上取得相应的口令信息;

②透明性高,用户在使用过程中,仅在登录时要求输入口令,与平常的操作完全一样,Ker beros的存在对于合法用户来说是透明的;

③可扩展性好,Kerberos为每一个服务提供认证,确保应用的安全。

Kerberos系统和看电影的过程有些相似,不同的是只有事先在Ker beros系统中登录的客户才可以申请服务,并且Kerberos要求申请到入场券的客户就是到TGS(入场券分配服务器)去要求得到最终服务的客户。
Kerberos的认证协议过程如图二所示。

Kerberos有其优点,同时也有其缺点,主要如下:

①、Kerberos服务器与用户共享的秘密是用户的口令字,服务器在回应时不验证用户的真实性,假设只有合法用户拥有口令字。如攻击者记录申请回答报文,就易形成代码本攻击。

②、Kerberos服务器与用户共享的秘密是用户的口令字,服务器在回应时不验证用户的真实性,假设只有合法用户拥有口令字。如攻击者记录申请回答报文,就易形成代码本攻击。

③、AS和TGS是集中式管理,容易形成瓶颈,系统的性能和安全也严重依赖于AS和TGS的性能和安全。在AS和TGS前应该有访问控制,以增强AS和TGS的安全。

④、随用户数增加,密钥管理较复杂。Kerberos拥有每个用户的口令字的散列值,AS与TGS 负责户间通信密钥的分配。当N个用户想同时通信时,仍需要N*(N-1)/2个密钥

( 3 )、PGP算法

PGP(Pretty Good Privacy)是作者hil Zimmermann提出的方案, 从80年代中期开始编写的。公开密钥和分组密钥在同一个系统中,公开密钥采用RSA加密算法,实施对密钥的管理;分组密钥采用了IDEA算法,实施对信息的加密。

PGP应用程序的第一个特点是它的速度快,效率高;另一个显着特点就是它的可移植性出色,它可以在多种操作平台上运行。PGP主要具有加密文件、发送和接收加密的E-mail、数字签名等。

(4)、PEM算法

保密增强邮件(Private Enhanced Mail,PEM),是美国RSA实验室基于RSA和DES算法而开发的产品,其目的是为了增强个人的隐私功能, 目前在Internet网上得到了广泛的应用,专为E-mail用户提供如下两类安全服务:

对所有报文都提供诸如:验证、完整性、防抵 赖等安全服务功能; 提供可选的安全服务功能,如保密性等。

PEM对报文的处理经过如下过程:

第一步,作规范化处理:为了使PEM与MTA(报文传输代理)兼容,按S MTP协议对报文进行规范化处理;

第二步,MIC(Message Integrity Code)计算;

第三步,把处理过的报文转化为适于SMTP系统传输的格式。

身份验证技术

身份识别(Identification)是指定用户向系统出示自己的身份证明过程。身份认证(Authertication)是系统查核用户的身份证明的过程。人们常把这两项工作统称为身份验证(或身份鉴别),是判明和确认通信双方真实身份的两个重要环节。

Web网上采用的安全技术

在Web网上实现网络安全一般有SHTTP/HTTP和SSL两种方式。

(一)、SHTTP/HTTP

SHTTP/HTTP可以采用多种方式对信息进行封装。封装的内容包括加密、签名和基于MAC 的认证。并且一个消息可以被反复封装加密。此外,SHTTP还定义了包头信息来进行密钥传输、认证传输和相似的管理功能。SHTTP可以支持多种加密协议,还为程序员提供了灵活的编程环境。

SHTTP并不依赖于特定的密钥证明系统,它目前支持RSA、带内和带外以及Kerberos密钥交换。

(二)、SSL(安全套层) 安全套接层是一种利用公开密钥技术的工业标准。SSL广泛应用于Intranet和Internet 网,其产品包括由Netscape、Microsoft、IBM 、Open Market等公司提供的支持SSL的客户机和服务器,以及诸如Apa che-SSL等产品。

SSL提供三种基本的安全服务,它们都使用公开密钥技术。

①信息私密,通过使用公开密钥和对称密钥技术以达到信息私密。SSL客户机和SSL服务器之间的所有业务使用在SSL握手过程中建立的密钥和算法进行加密。这样就防止了某些用户通过使用IP packet sniffer工具非法窃听。尽管packet sniffer仍能捕捉到通信的内容, 但却无法破译。 ②信息完整性,确保SSL业务全部达到目的。如果Internet成为可行的电子商业平台,应确保服务器和客户机之间的信息内容免受破坏。SSL利用机密共享和hash函数组提供信息完整性服务。③相互认证,是客户机和服务器相互识别的过程。它们的识别号用公开密钥编码,并在SSL握手时交换各自的识别号。为了验证证明持有者是其合法用户(而不是冒名用户),SSL要求证明持有者在握手时对交换数据进行数字式标识。证明持有者对包括证明的所有信息数据进行标识以说明自己是证明的合法拥有者。这样就防止了其他用户冒名使用证明。证明本身并不提供认证,只有证明和密钥一起才起作用。 ④SSL的安全性服务对终端用户来讲做到尽可能透明。一般情况下,用户只需单击桌面上的一个按钮或联接就可以与SSL的主机相连。与标准的HTTP连接申请不同,一台支持SSL的典型网络主机接受SSL连接的默认端口是443而不是80。

当客户机连接该端口时,首先初始化握手协议,以建立一个SSL对话时段。握手结束后,将对通信加密,并检查信息完整性,直到这个对话时段结束为止。每个SSL对话时段只发生一次握手。相比之下,HTTP 的每一次连接都要执行一次握手,导致通信效率降低。一次SSL握手将发生以下事件:

1.客户机和服务器交换X.509证明以便双方相互确认。这个过程中可以交换全部的证明链,也可以选择只交换一些底层的证明。证明的验证包括:检验有效日期和验证证明的签名权限。

2.客户机随机地产生一组密钥,它们用于信息加密和MAC计算。这些密钥要先通过服务器的公开密钥加密再送往服务器。总共有四个密钥分别用于服务器到客户机以及客户机到服务器的通信。

3.信息加密算法(用于加密)和hash函数(用于确保信息完整性)是综合在一起使用的。Netscape的SSL实现方案是:客户机提供自己支持的所有算法清单,服务器选择它认为最有效的密码。服务器管理者可以使用或禁止某些特定的密码。

⑻ 网络安全与保密

1、《中华人民共和国信息系统安全保护条例》(1994年2月18日)
2、PGP是一个基于RSA公匙加密体系的邮件加密软件。可以用它对你的邮件保密以防止非授权者阅读,它还能对你的邮件加上数字签名从而使收信人可以确信邮件是你发来的。它让你可以安全地和你从未见过的人们通讯,事先并不需要任何保密的渠道用来传递密匙。它采用了:审慎的密匙管理,一种RSA和传统加密的杂合算法,用于数字签名的邮件文摘算法,加密前压缩等,还有一个良好的人机工程设计。它的功能强大有很快的速度。
PGP是一种供大众使用的加密软件。加密是为了安全,私密权是一种基本人权。在现代社会里,电子邮件和网络上的文件传输已经成为生活的一部分。邮件的安全问题就日益突出了,大家都知道在Internet上传输的数据是不加密的。如果你自己不保护自己的信息,第三者就会轻易获得你的隐秘。;还有一个问题就是信息认证,如何让收信人确信邮件没有被第三者篡改,就需要数字签名技术。RSA公匙体系的特点使它非常适合用来满足上述两个要求:

保密性(Privacy)和认证性(Authentication)。

RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是一种基于大数不可能质因数分解假设的公匙体系。简单地说就是找两个很大的质数,一个公开给世界,一个不告诉任何人。一个称为“公匙”,另一个叫“私匙”(Public;key;&;Secretkey;or;Private;key)。这两个密匙是互补的,就是说用公匙加密的密文可以用私匙解密,反过来也一样。假设甲要寄信给乙,他们互相知道对方的公匙。甲就用乙的公匙加密邮件寄出,乙收到后就可以用自己的私匙解密出甲的原文。由于没别人知道乙的私匙所以即使是甲本人也无法解密那封信,这就解决了信件保密的问题。另一方面由于每个人都知道乙的公匙,他们都可以给乙发信,那么乙就无法确信是不是甲的来信。认证的问题就出现了,这时候数字签名就有用了。

在说明数字签名前先要解释一下什么是“邮件文摘”(message;digest),单地讲就是对一封邮件用某种算法算出一个能体现这封邮件“精华”的数来,一旦邮件有任何改变这个数都会变化,那么这个数加上作者的名字(实际上在作者的密匙里)还有日期等等,就可以作为一个签名了。确切地说PGP是用一个128位的二进制数作为“邮件文摘”的,用来产生它的算法叫MD5(message;digest;5),MD5的提出者是Ron;Rivest,PGP中使用的代码是由Colin;Plumb编写的,MD5本身是公用软件。所以PGP的法律条款中没有提到它。MD5是一种单向散列算法,它不像CRC校验码,很难找到一份替代的邮件而与原件具有一样的“精华”。

回到数字签名上来,甲用自己的私匙将上述的128位的“精华”加密,附加在邮件上,再用乙的公匙将整个邮件加密。这样这份密文被乙收到以后,乙用自己的私匙将邮件解密,得到甲的原文和签名,乙的PGP也从原文计算出一个128位的 “精华”来再用甲的公匙解密签名得到的数比较,如果符合就说明这份邮件确实是甲寄来的。这样两个要求都得到了满足。

3、数字水印是一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术。作为在信息时代下进行数字产品版权保护的新技术,它可以确定版权所有者,识别购买者或者提供关于数字内容的其他附加信息,并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在多媒体信息中。视频水印可理解为针对数字视频载体的主观和客观的时间冗余和空间冗余加入信息,即不影响视频质量,又能达到用于版权保护和内容完整性检验目的的数字水印技术。近年来数字水印技术取得了很大的发展,但研究方向主要集中于静止图像水印技术,在视频水印研究方面,由于包括空间掩蔽效应等特性在内的更为精确的人眼视觉模型尚未完全建立,使得视频水印技术相对于图像水印技术发展滞后,现有的标准视频编码格式又造成了水印技术引入上的局限性,一些针对视频水印的特殊攻击形式(如帧重组、帧平均、帧间组合、帧删除等)的出现,以及视频水印算法的实时性和盲检测等特点使得视频水印研究面临着新的挑战。

⑼ 网络现代加密技术分几种

1 数据加密原理

1.1数据加密

在计算机上实现的数据加密,其加密或解密变换是由密钥控制实现的。密钥(Keyword)是用户按照一种密码体制随机选取,它通常是一随机字符串,是控制明文和密文变换的唯一参数。
例:明文为字符串:
AS KINGFISHERS CATCH FIRE

(为简便起见,假定所处理的数据字符仅为大写字母和空格符)。
假定密钥为字符串: ELIOT

加密算法为:
(1)将明文划分成多个密钥字符串长度大小的块(空格符以″+″表示)
AS+KI NGFIS HERS+ CATCH +FIRE
(2)用00~26范围的整数取代明文的每个字符,空格符=00,A=01,...,Z=26:
0119001109 1407060919 0805181900 0301200308 0006091805
(3) 与步骤2一样对密钥的每个字符进行取代:
0512091520
(4) 对明文的每个块,将其每个字符用对应的整数编码与密钥中相应位置的字符的整数编码的和模27后的值取代:
(5) 将步骤4的结果中的整数编码再用其等价字符替换:
FDIZB SSOXL MQ+GT HMBRA ERRFY

理想的情况是采用的加密模式使得攻击者为了破解所付出的代价应远远超过其所获得的利益。实际上,该目的适用于所有的安全性措施。这种加密模式的可接受的最终目标是:即使是该模式的发明者也无法通过相匹配的明文和密文获得密钥,从而也无法破解密文。

1.2数字签名

密码技术除了提供信息的加密解密外,还提供对信息来源的鉴别、保证信息的完整和不可否认等功能,而这三种功能都是通过数字签名实现。

数字签名是涉及签名信息和签名人私匙的计算结果。首先,签名人的软件对发送信息进行散列函数运算后,生成信息摘要(message digest)--这段信息所特有的长度固定的信息表示,然后,软件使用签名人的私匙对摘要进行解密,将结果连同信息和签名人的数字证书一同传送给预定的接收者。而接收者的软件会对收到的信息生成信息摘要(使用同样的散列函数),并使用签名人的公匙对签名人生成的摘要进行解密。接收者的软件也可以加以配置,验证签名人证书的真伪,确保证书是由可信赖的CA颁发,而且没有被CA吊销。如两个摘要一样,就表明接收者成功核实了数字签名。

2 加密体制及比较

根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类:一类是对称加密(秘密钥匙加密)系统,另一类是公开密钥加密(非对称加密)系统。

2.1对称密码加密系统

对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙,而且通信双方都必须获得这把钥匙,保持钥匙的秘密。

对称密码系统的安全性依赖于以下两个因素。第一,加密算法必须是足够强的,仅仅基于密文本身去解密信息在实践上是不可能的;第二,加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性,而不是算法的秘密性。因为算法不需要保密,所以制造商可以开发出低成本的芯片以实现数据加密。这些芯片有着广泛的应用,适合于大规模生产。

对称加密系统最大的问题是密钥的分发和管理非常复杂、代价高昂。比如对于具有n个用户的网络,需要n(n-1)/2个密钥,在用户群不是很大的情况下,对称加密系统是有效的。但是对于大型网络,当用户群很大,分布很广时,密钥的分配和保存就成了大问题。对称加密算法另一个缺点是不能实现数字签名。

对称加密系统最着名的是美国数据加密标准DES、AES(高级加密标准)和欧洲数据加密标准IDEA。1977年美国国家标准局正式公布实施了美国的数据加密标准DES,公开它的加密算法,并批准用于非机密单位和商业上的保密通信。DES成为全世界使用最广泛的加密标准。

但是,经过20多年的使用,已经发现DES很多不足之处,对DES的破解方法也日趋有效。AES将会替代DES成为新一代加密标准。DES具有这样的特性,其解密算法与加密算法相同,除了密钥Key的施加顺序相反以外。

2.2 公钥密码加密系统

公开密钥加密系统采用的加密钥匙(公钥)和解密钥匙(私钥)是不同的。由于加密钥匙是公开的,密钥的分配和管理就很简单,比如对于具有n个用户的网络,仅需要2n个密钥。公开密钥加密系统还能够很容易地实现数字签名。因此,最适合于电子商务应用需要。在实际应用中,公开密钥加密系统并没有完全取代对称密钥加密系统,这是因为公开密钥加密系统是基于尖端的数学难题,计算非常复杂,它的安全性更高,但它实现速度却远赶不上对称密钥加密系统。在实际应用中可利用二者的各自优点,采用对称加密系统加密文件,采用公开密钥加密系统加密″加密文件″的密钥(会话密钥),这就是混合加密系统,它较好地解决了运算速度问题和密钥分配管理问题。

根据所基于的数学难题来分类,有以下三类系统目前被认为是安全和有效的:大整数因子分解系统(代表性的有RSA)、椭圆曲线离散对数系统(ECC)和离散对数系统(代表性的有DSA)。

当前最着名、应用最广泛的公钥系统RSA是由Rivet、Shamir、Adelman提出的(简称为RSA系统),它加密算法使用了两个非常大的素数来产生公钥和私钥。现实中加密算法都基于RSA加密算法。pgp算法(以及大多数基于RSA算法的加密方法)使用公钥来加密一个对称加密算法的密钥,然后再利用一个快速的对称加密算法来加密数据。这个对称算法的密钥是随机产生的,是保密的,因此,得到这个密钥的唯一方法就是使用私钥来解密。

RSA方法的优点主要在于原理简单,易于使用。随着分解大整数方法的进步及完善、计算机速度的提高以及计算机网络的发展(可以使用成千上万台机器同时进行大整数分解),作为RSA加解密安全保障的大整数要求越来越大。为了保证RSA使用的安全性,其密钥的位数一直在增加,比如,目前一般认为RSA需要1024位以上的字长才有安全保障。但是,密钥长度的增加导致了其加解密的速度大为降低,硬件实现也变得越来越难以忍受,这对使用RSA的应用带来了很重的负担,对进行大量安全交易的电子商务更是如此,从而使得其应用范围越来越受到制约。

DSA(DataSignatureAlgorithm)是基于离散对数问题的数字签名标准,它仅提供数字签名,不提供数据加密功能。它也是一个″非确定性的″数字签名算法,对于一个报文M,它的签名依赖于随机数r ?熏 这样,相同的报文就可能会具有不同的签名。另外,在使用相同的模数时,DSA比RSA更慢(两者产生签名的速度相同,但验证签名时DSA比RSA慢10到40倍)。
2.3 椭圆曲线加密算法ECC技术优势

安全性更高、算法实现性能更好的公钥系统椭圆曲线加密算法ECC(EllipticCurveCryptography)基于离散对数的计算困难性。