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详解加密技术概念、加密方法以及应用


制以减小密钥暴露的可能性。

    2、多密钥的管理

    假设在某机构中有100个人,如果他们任意两人之间可以进行秘密对话,那么总共需要多少密钥呢?每个人需要知道多少密钥呢?也许很容易得出答案,如果任何两个人之间要不同的密钥,则总共需要4950个密钥,而且每个人应记住99个密钥。如果机构的人数是1000、10000人或更多,这种办法就显然过于愚蠢了,管理密钥将是一件可怕的事情。

    Kerberos提供了一种解决这个较好方案,它是由MIT发明的,使保密密钥的管理和分发变得十分容易,但这种方法本身还存在一定的缺点。为能在因特网上提供一个实用的解决方案,Kerberos建立了一个安全的、可信任的密钥分发中心(Key Distribution Center,KDC),每个用户只要知道一个和KDC进行会话的密钥就可以了,而不需要知道成百上千个不同的密钥。

    假设用户甲想要和用户乙进行秘密通信,则用户甲先和KDC通信,用只有用户甲和KDC知道的密钥进行加密 ,用户甲告诉KDC他想和用户乙进行通信,KDC会为用户甲和用户乙之间的会话随机选择一个对话密钥,并生成一个标签,这个标签由KDC和用户乙之间的密钥进行加密,并在用户甲启动和用户乙对话时,用户甲会把这个标签交给用户乙。这个标签的作用是让用户甲确信和他交谈的是用户乙,而不是冒充者。因为这个标签是由只有用户乙和KDC知道的密钥进行加密的,所以即使冒充者得到用户甲发出的标签也不可能进行解密,只有用户乙收到后才能够进行解密,从而确定了与用户甲对话的人就是用户乙。

    当KDC生成标签和随机会话密码,就会把它们用只有用户甲和KDC知道的密钥进行加密,然后把标签和会话钥传给用户甲,加密的结果可以确保只有用户甲能得到这个信息,只有用户甲能利用这个会话密钥和用户乙进行通话。同理,KDC会把会话密码用只有KDC和用户乙知道的密钥加密,并把会话密钥给用户乙。

    用户甲会启动一个和用户乙的会话,并用得到的会话密钥加密自己和用户乙的会话,还要把KDC传给它的标签传给用户乙以确定用户乙的身份,然后用户甲和用户乙之间就可以用会话密钥进行安全的会话了,而且为了保证安全,这个会话密钥是一次性的,这样黑客就更难进行破解了。同时由于密钥是一次性由系统自动产生的,则用户不必记那么多密钥了,方便了人们的通信。

    七、数据加密的标准

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bsp;最早、最著名的保密密钥或对称密钥加密算法DES(Data Encryption Standard)是由IBM公司在70年代发展起来的,并经政府的加密标准筛选后,于1976年11月被美国政府采用,DES随后被美国国家标准局和美国国家标准协会(American National Standard Institute,ANSI)承认。    DES使用56位密钥对64位的数据块进行加密,并对64位的数据块进行16轮编码。与每轮编码时,一个48位的"每轮"密钥值由56位的完整密钥得出来。DES用软件进行解码需用很长时间,而用硬件解码速度非常快。幸运的是,当时大多数黑客并没有足够的设备制造出这种硬件设备。在1977年,人们估计要耗资两千万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密,而且需要12个小时的破解才能得到结果。当时DES被认为是一种十分强大的加密方法。

    随着计算机硬件的速度越来越快,制造一台这样特殊的机器的花费已经降到了十万美元左右,而用它来保护十亿美元的银行,那显然是不够保险了。另一方面,如果只用它来保护一台普通服务器,那么DES确实是一种好的办法,因为黑客绝不会仅仅为入侵一个服务器而花那么多的钱破解DES密文。

    另一种非常著名的加密算法就是RSA了,RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是基于大数不可能被质因数分解假设的公钥体系。简单地说就是找两个很大的质数。一个对外公开的为“公钥”(Prblic key) ,另一个不告诉任何人,称为"私钥”(Private key)。这两个密钥是互补的,也就是说用公钥加密的密文可以用私钥解密,反过来也一样。

    假设用户甲要寄信给用户乙,他们互相知道对方的公钥。甲就用乙的公钥加密邮件寄出,乙收到后就可以用自己的私钥解密出甲的原文。由于别人不知道乙的私钥,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钥,他们都可以给乙发信,那么乙怎么确信是不是甲的来信呢?那就要用到基于加密技术的数字签名了。

    甲用自己的私钥将签名内容加密,附加在邮件后,再用乙的公钥将整个邮件加密(注意这里的次序,如果先加密再签名的话,别人可以将签名去掉后签上自己的签名,从而篡改了签名)。这样这份密文被乙收到以后,乙用自己的私钥将邮件解密,得到甲的原文和数字签名,然后用甲的公

《详解加密技术概念、加密方法以及应用(第3页)》
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