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                網絡安全的密碼學基礎知識有哪些(網絡安全的密碼學基礎知識考什么)

                發布時間:2023-11-03
                本文主要介紹網絡安全密碼學有哪些基礎知識?,下面一起看看網絡安全密碼學有哪些基礎知識?相關資訊。
                密碼學要實現的基本功能是數據加密的基本思想是偽裝的,需要通過改變信息的形式來保護敏感信息,使未授權的人無法理解信息的內容。網絡安全使用加密技術來輔助完成與敏感信息傳輸相關的問題,包括:(i)機密性(保密性)只有發送者和指定的接收者才能理解所發送消息的信息,者可以截獲加密信息,但可以 不能恢復原始信息,不能 我不知道郵件的內容。(2)識別(認證)發送者和接收者都應該能夠驗證參與通信過程的另一方,并且通信的另一方確實有其聲稱的身份,即第三方不能冒充與你通信的另一方,能夠識別對方的身份。(三)消息完整性(message integrity)即使發送方和接收方能夠相互識別,也需要保證通信內容在傳輸過程中不被改變。(iv)不可抵賴性(non-disability)如果我們收到來自另一方的消息,我們也確認該消息來自聲稱的發送者,并且發送者在發送消息后不能否認他發送了該消息。根據加密算法運行機制的不同,加密技術主要有對稱加密算法、非對稱加密算法和單向哈希算法,各有優缺點,相互配合實現現代網絡安全。對稱密碼系統對稱密碼系統是一種傳統的密碼系統,也稱為私鑰密碼系統。在對稱密碼系統中,加密和解密使用相同的密鑰。(一)凱撒密碼(caesar password)casesar密碼:明文中的每一個字母都用字母r代替,以達到加密的目的。(二)des、3des和aes des(數據加密標準)算法是美國在信息處理中保護計算機數據的一種加密方法。這是一種傳統的密碼加密算法,現在廣泛使用。64位算法輸入的明文由生成64位密文的64位密鑰控制,不是輸入64位密文,而是輸出64位明文。64位密鑰包含一個8位奇偶校驗位,因此實際有效密鑰長度為56位。1997年,rsa數據安全推出了des挑戰。志愿者分別在4個月、41天、56小時和22小時內解決了他們的56位加密des算法4次。也就是des加密算法在今天被認為是不安全的,計算機的速度提高了。3des是通過將加密密鑰長度擴展到128位des算法的密鑰長度擴展(112位有效)或192位有效(168位有效)。其基本原理是將128位的密鑰分成兩組64位,在明文中進行多次普通的des加解密操作,從而提高加密強度。aes(高級加密標準)是des的繼承者。作者宣布基于數據塊的對稱密鑰加密算法是nist在2001年處理的,aes 128bit,可以用128192和256 bit密鑰加密。nist估計,如果能在第二次破解中使用56位des計算機算法來突破128位aes密鑰,大約需要149億年。對稱算法最重要的問題是加密和解密必須使用相同的密鑰,所以在網絡安全中,密鑰的分發必須在發送或接收數據時完成。因此,分發密鑰是加密系統中最薄弱也是最危險的環節。通過各種基本手段很難保證安全高效地完成這項工作。在對稱算法中,雖然是增強實力的關鍵,機會跟蹤和發現的關鍵大大降低,但密鑰分發的難度幾乎是無解的。比如n方參與通信,如果n方使用同一個密鑰,整個系統就會崩潰。對稱密鑰加密算法具有效率高、速度快的優點。使用對稱加密算法對數據內容進行加密,解決了上一篇文章中提到的保密功能問題。對稱加密算法時,密鑰長度越長,求解難度越大,安全性越高。但也會降低系統的效率。同時,計算機速度線性增長,網格技術的出現使得對稱加密算法越來越受到威脅。對稱密鑰的生命周期很好的解決了這個問題:我們每隔一段時間(比如一個小時)換一個對稱密鑰,也就是在換第三方之前,新的密鑰是要換的,這就是問題的解決方案。非對稱加密技術傳統的對稱加密算法遇到了密鑰分發管理的問題。最好的方法是如果密鑰分發和傳播,泄漏破壞了整個安全系統。非對稱加密算法有效地避免了分發管理的關鍵問題。在非對稱加密中,使用一對公鑰(公鑰)和一個私鑰(私鑰)的組合。密碼的公鑰加密只能用私鑰解密,而用私鑰加密的密文只能用公鑰解密。在工作過程中,我們對外公布公鑰,讓外界知道,保存私鑰,只有自己能知道,如果要發送秘密消息b,只需要獲取秘密b的公鑰的一個t信息,然后加密。加密信息只能用b 解密。;的私鑰。另一方面,b也可以用a 的公鑰。即使第三方被截獲,信息也無法解密其內容。(一)rsa rsa(ron rivest,創始人阿迪·薩莫爾和倫納德·阿德曼的縮寫)幾乎已經成為公鑰密碼系統,rsa代詞是公鑰加密系統,其應用原理:一對公鑰(public keys)和私鑰(private keys)在密鑰管理中心產生之前,就是所謂的密鑰對。方法如下:強數p和q為產量第一的積,p和q為n =頁數的積;然后我們計算另一個數z =(p-1)乘以,(q-1)p和q,然后選擇一個與z互質的奇數e,即e指數。從e的這個值可以找到另一個值d,滿足e的要求,生成的兩組數(n,e)和(n,d)稱為公鑰和私鑰。當前的公鑰密碼算法是基于一些復雜的數學問題。比如現在廣泛使用的rsa算法,就是基于大整數分解的著名數學問題。公鑰密碼體制的優點是能滿足網絡開放性的要求,密鑰管理簡單,易于實現數字簽名和身份認證的功能。這是目前電子商務技術的核心,其缺點是算法復雜,加密數據的速度和效率較低。所以在實踐中,常見的對稱加密算法和非對稱加密算法都是用對稱加密算法加密數據,rsa等非對稱加密算法傳輸采用的對稱加密算法,可以有效提高效率,簡化密鑰管理。(2)身份證明和簽名對稱密碼技術解決了數據保密性的功能需求,非對稱密碼解決了簽名和不可否認性的功能需求。在非對稱加密中,我們使用自己的公鑰來加密數據。我們可以把自己的公鑰放在互聯網上,我們可以用自己的公鑰加密數據和密文。只有我們能夠以非??煽康拇蜷_加密的數據并相互通信,而不需要傳遞對稱密鑰。相反,如果我們用私鑰加密消息,通信方就可以用公鑰解密消息,實現認證功能。由于公鑰可以用來解密消息,這意味著數據必須自己加密。前提是這些加密不是用來保護數據內容的,只是用來確定我的身份。這樣我們也可以使用對稱算法的數字簽名(digital signature),用私鑰加密的信息讓對方確認我的身份。如果一個加密的私鑰有一定的信息,b使用一個公鑰;信息讀??;一個,且一個不可否認發送的消息a .(三)ca(認證與授權)公鑰密碼體制理論上是非常安全的,在運行過程中可能受到中間人攻擊。比如b要發送機密信息,那么第一步就是把它的公鑰發送給ka。在這個過程中,如果者h截獲了它的公鑰,然后偽裝成一個,它的公鑰kh加密后發送給b發送敏感信息。在這個過程中,者截取密文來解密h h 的私鑰,然后用公鑰ka得到密文,偽裝成b,發送給,用自己的私鑰成功解密密文。在這個過程中,其中一人與b順利溝通,沒有 t感受不到h的存在,但是a和b的信息被者了。的出現,有效地解決了middleman.ca ca(認證和授權攻擊)將特定實體與公鑰相結合的問題。我們正在建立一個值得信賴的第三方。我們都信任和信賴第三方,實現相互信任。如果我們想把我們的公鑰,我們將使用我們相關的身份信。關于我們公鑰權威的信息,比如警察局,做一個數字證書,權威機構驗證你的身份后,用加密你數據的私鑰來證明自己的權威。如果想把自己的公鑰發給對方,只需要通過自己的數據證明對方,對方就能獲得與自己身份相關的信息。通過解密權威公鑰,公鑰將更加透明。比如可以在報紙上公布,讓大家知道我們的系統本身就有一些權威的公鑰,這些公鑰已經存在于我們的加載系統中。單向哈希算法對稱加密算法和非對稱加密算法有效地解決了機密性、不可否認性和簽名等功能。單向哈希算法有效地解決了完整性問題。單向哈希算法,稱為哈希算法,通過對一個哈希函數的數據進行運算,得到一個固定長度的消息摘要。任意兩個不同的數據來自兩個不同的摘要,或者一位數據的內容發生變化,生成的摘要是相同的。這允許您確認數據的完整性,并且不會被惡意或無意地修改。常用的哈希算法:(一)md5 md5哈希算法一個128位的哈希值由ron rivest設計,md5的設計采用intel處理器優化。㈡sha-1 .sha-1是nsa使用的標準,作為哈希數據包含在nist fips中。sha-1是一種用于創建數字簽名的流行哈希算法。同時,日常數據交換中很多數據交換是不需要加密的。不對稱算法是非常昂貴的,它可以 t加密或解密數據以實現簽名的功能。從消息與其摘要的單一對應關系可以對摘要進行簽名,非對稱加密算法的系統開銷遠小于原始消息。
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