加密学基本原理

私密性：传输、存储和使用过程中不被未经授权的第三方监听，即使被监听也是乱码。（加密）

?完整性：防止文件传输过程中被更改。（HASH 完整性校验）

?源认证：确定信息发送方与接收方的合法性，鉴别信息来源真伪（预共享秘钥或证书）

?不可否认性：防止发送方或接收方否认自己的行为（数字签名）

?信息安全的目标：

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对称秘钥算法：使用相同的秘钥进行加密解密（DES 、3DES 、AES 、RC4）

?非对称秘钥算法：不同的秘钥进行加密解密（RSA 、DH 、ECC ）

?加密算法分为对称秘钥算法和非对称秘钥算法：

对称秘钥算法：

发送方与接收方使用相同秘钥，40-256bit 。

?快速，用于大块数据的加密且不影响性能。（3DES 会增加时延，AES 适合无线和语音）

?秘钥管理是严重问题。（秘钥的交换、数量大）

?需要一个安全的通道交换秘钥。（使用非对称算法加密秘钥）

?DES 、3DES 硬件运行效率高，AES 软硬件运行效率都非常高，RC4软件运行效率高。

?优点：快速、安全、紧凑

缺点：明文传递秘钥易遭窃听、秘钥数量是参与者数量的平方速度增长且管理和存储复杂、不支持数字签名和不可否认性。非对称秘钥算法：

公共秘钥加密系统。产生一对秘钥，（公钥加密私钥解密或私钥加密公钥解密）。512-2048bit 。

?一个秘钥加密，另一个秘钥解密。

?加密学基本原理

2017年5月16日13:42

速度慢，只能加密很小的数据。（仅能用于散列数字签名实现源认证和不可否认性、加密秘钥实现交换）

?秘钥的简单管理，能够长时间保证安全性。

?优点：安全、不必担心秘钥被中途截获、秘钥数目与参与者数目相同、不需要事先在参与者间建立关系以交换秘钥、技术支持数字签名和不可否认性。

缺点：速度慢，密文会变长。

RSA

加密过程：

抵御密码学攻击

?秘钥长度可变并且足够长

?雪崩效应

?没有进出口限制

?我们渴望的加密算法：

挑选算法的两个标准：算法可信、秘钥长度足够长能够抵御暴力破解。

完美的加密解决方案：

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什么是散列函数：

散列函数也叫做HASH函数，主流散列算法有MD5和SHA-1。散列函数的主要任务是验证数据的完整性。通过散列计算得到的结果叫做散列值，也被称为数据指纹。

散列函数工作示意图：

固定大小：接收任意大小的数据并输出固定大小的散列值。MD5输出128bit ，SHA-1输出160bit 。?雪崩效应：原始数据修就算只修改一个比特，计算的出的散列值也会发生巨大变化。

?单向：不可能通过散列值逆推出原始数据。

?冲突避免：几乎不能找到另一个数据与当前数据计算的散列值相同，确保数据的唯一性。

?散列算法的特点：

散列算法的主要用途：认证、使用数字签名保证数据与文档的完整性、IPSec 和路由协议的验证。HMAC (Hash Message Authentication Code)：增加一个双方预先知道的key 一起做HASH 。在保证完整性的基础上实现了源认证，消除了HASH 易受中间人攻击的问题。基于已存在的HASH 函数（MD5、SHA-1）

HMAC

工作流程：

HASH/HMAC 使用指南：避免使用MD5和SHA-1，推荐使用SHA-2。从性能考虑可以使用MD5。保护好用于HMAC 的预共享秘钥。================================================================================================================================================================================================数字签名与数字证书

数字签名能够帮我们实现数据完整性验证和源认证。数字证书（PKI）仅仅解决公钥持有者是谁。数字签名工作示意：

完美的信息安全方案：

完美的信息安全方案：

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