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    對稱密鑰算法是什么?

    來源:TechTMT.Com  作者:整理  日期:2022-06-01 16:31:26

    對稱密鑰算法(Symmetric-key algorithm)又稱為對稱加密、私鑰加密、共享密鑰加密,是密碼學中的一類加密算法。這類算法在加密和解密時使用相同的密鑰,或是使用兩個可以簡單地相互推算的密鑰。事實上,這組密鑰成為在兩個或多個成員間的共同秘密,以便維持專屬的通信聯系。與公開密鑰加密相比,要求雙方獲取相同的密鑰是對稱密鑰加密的主要缺點之一。

    常見的對稱加密算法有 AES、ChaCha20、3DES、Salsa20、DES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6、Camellia。對稱加密的速度比公鑰加密快很多,在很多場合都需要對稱加密。

    對稱密鑰密碼體制從加密模式上可分為序列密碼和分組密碼兩大類。序列密碼一直是軍事和外交場合使用的主要密碼技術之一,它的主要原理是通過有限狀態機產生性能優良的偽隨機序列,使用該序列加密信息流,得到密文序列。分組密碼的工作方式是將明文分成固定長度的組,如 64 比特一組,用同一密鑰和算法對每一組加密,輸出也是固定長度的密文。

    對稱性的加密算法包括美國標準 56 位密鑰的 DES,Triple-DES,3DES,變長度密鑰的 RC2 和 RC4,瑞士人發明的 128 位密鑰的 IDEA 等。DES(Data Encryption Standard)是由 IBM 公司開發的最著名的數據加密算法,它的核心是乘積變換。美國于 1997 年將其定為非機密數據的正式加密標準。

    對稱加密算法有哪些

    對稱密鑰:DES TripleDES 算法

    DES 算法把 64 位的明文輸入塊變為數據長度為 64 位的密文輸出塊,其中 8 位為奇偶校驗位,另外 56 位作為密碼的長度。首先,DES 把輸入的 64 位數據塊按位重新組合,并把輸出分為 L0、R0 兩部分,每部分各長 32 位,并進行前后置換,最終由 L0 輸出左 32 位,R0 輸出右 32 位,根據這個法則經過 16 次迭代運算后,得到 L16、R16,將此作為輸入,進行與初始置換相反的逆置換,即得到密文輸出。

    DES 算法具有極高的安全性,到目前為止,除了用窮舉搜索法對 DES 算法進行攻擊外,還沒有發現更有效的辦法,而 56 位長密鑰的窮舉空間為 2^56,這意味著如果一臺計算機的速度是每秒種檢測 100 萬個密鑰,那么它搜索完全部密鑰就需要將近 2285 年的時間,因此 DES 算法是一種很可靠的加密方法。

    對稱密鑰:RC 算法

    RC4 算法的原理是“攪亂”,它包括初始化算法和偽隨機子密碼生成算法兩大部分,在初始化的過程中,密鑰的主要功能是將一個 256 字節的初始數簇進行隨機攪亂,不同的數簇在經過偽隨機子密碼生成算法的處理后可以得到不同的子密鑰序列,將得到的子密鑰序列和明文進行異或運算(XOR)后,得到密文。

    由于 RC4 算法加密采用的是異或方式,所以,一旦子密鑰序列出現了重復,密文就有可能被破解,但是目前還沒有發現密鑰長度達到 128 位的 RC4 有重復的可能性,所以,RC4 也是目前最安全的加密算法之一。

    對稱密鑰:BlowFish 算法

    BlowFish 算法是一個 64 位分組及可變密鑰長度的分組密碼算法,該算法是非專利的。

    BlowFish 算法使用兩個“盒”:pbox[18]和 sbox[4256],BlowFish 算法有一個核心加密函數。該函數輸入 64 位信息,運算后以 64 位密文的形式輸出。用 BlowFish 算法加密信息,需要密鑰預處理和信息加密兩個過程。BlowFish 算法的原密鑰 pbox 和 sbox 是固定的,要加密一個信息,需要選擇一個 key,用這個 key 對 pbox 和 sbox 進行變換,得到下一步信息加密所用到的 key_pbox 和 key_sbox。

    BlowFish 算法解密,同樣也需要密鑰預處理和信息解密兩個過程。密鑰預處理的過程和加密時完全相同。信息解密的過程就是把信息加密過程的 key_pbox 逆序使用即可。

    分類:原創
    編輯:太初
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