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RFID系统中基于公钥加密的相互认证协议

ComputerEngineeringandApplicatiotrs计算机工程与应用2010,46(5)69O网络、通信、安全O

RFID系统中基于公钥加密的相互认证协议

张恒山,管会生,韩海强

ZHANGHeng—shan,GUAN

Hui-sheng,HANHai—qiang

兰州大学信息科学与工程学院,兰州730000

SchoolofInformationScience&Engineering,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China

E-mail:wwocgwzhs@126.corn

ZHANGHeng—shan,GUANHui-sheng,HANHai-qiang.PublickeybasedmutualauthenticationprotocolforRFID鄙噶一tern.ComputerEngineeringandApplications,2010。46(5):69-72.

Abstract:TheRFIDsystemhasbecomeoneofthemostimportantappfications.However,thistechnologymaysufferfromsome8e—curitythreats,suchassecrecy,locationprivacy,forwardsecrecy,replayattack,etc.AgoodwaytoprovidesecurityforRFIDsystemisdevisingauthenticationprotocoLAnewmutualauthenticationprotocolforRFIDsystemisproposed.TheauthenticationprotocolbasedonpublickeycryptographyhasmoresecuritythanthesymmetricencryptionbasedprotocolandthehashfunctionbasedprotocolinRFIDsystem.TheNTRUisamoreefficientpunickeycryptosystem,anditsuitsfortheRFIDsystem,SOtheproposedauthenticationprotocol

hasadoptedtheNTRUpublickeycryptosystem.Thenthesecurityandperformanceofthisprotocolarediscussed.TheresultshowsthatthisprotocolhasprovidedgoodsecurityforRFIDsystem。moreprivacyforusers,andhasaniceperformance.

Keywords:authenticationprotocol;NumberTheoryResearchUnit(NTRU);security;Hashfunction;RadioFrequencyIDentification(RFID);tag

摘要:随着RFID系统能力的提高和标签应用的日益普及,安全问题,特别是用户隐私问题变得日益严重。提出了一种新的RFID认证协议。认为基于公钥加密的RFID认证协议相对基于哈希函数和基于对称密钥加密的RnD认证协议,有较好的安佥l生。公钥加密算法NTRU被认为是一种效率较高的加密算法,且更适合于RnD系统,因此提出的协议采用了NTRU公钥加密算法。对该协议的安全性和性能进行了比较分析,结果表明该协议可以为RFID系统提供更好的安全性,能为用户提供更好的隐私保护,且性能较佳。

关键词:认证协议;NTRU;安全性;哈希函数;RFlD;标签

DOI:10.37780.issn.1002—8331.2010.05.021文章编号:1002—833l(2010)05—0069--04文献标识码:A中陶分类号:TP393.08

1前言

典型的RFID(RadioFrequencyIDentification)系统由RFID标签(Tag)、标签阅读器(Reader)、后台服务器(Server)组成。RFID标签有自己的存储器和计算单元,使其可以具有访问控制和加密功能,这样RFID标签就可以应用在许多重要领域,例如供应链管理、目录控制、博物馆文物管理等。但是,随着RFID能力的提高和标签应用的日益普及,安全问题,特别是用户隐私问题变得日益严重。用户如果带有不安全标签的产品,则在用户没有感知的情况下,被附近的阅读器读取。从而泄露个人的敏感信息,例如金钱、药物(与特殊的疾病相关联)等,特别是可能暴露用户的位置隐私,使得用户被跟踪。因此,在RFID应用时,必须仔细分析所存在的安全威胁,研究和采取适当的安全措施。一种很有效且有发展前景的措施是设计RFID安全认证协议,只允许被认证合法的对象(标签、阅读器、后台服务器)可以访问相关数据。提出了一种基于NTRU公钥加密算法的RFID相互认证协议。

2有关RFID认证协议的研究工作

对已有文献提出的RFID安全}人证协议,从以下几个方面进行分类讨论和分析。

2.1基于哈希函数的RFID认证协议

文献【l】提出了一种基于哈希函数的RFID认证协议,为了有效防止位置追踪,基于哈希函数的认证协议用标签ID的哈希函数值作虚拟ID来应答阅读器的查询,并且在每次通信时服务器都更新标签的虚拟ID,用标签虚拟ID的变化来保证RHD的私密性,真实的标签ID存储在后台数据库。该协议可以有效防止窃听、重放攻击和位置追踪攻击,其存在的缺点是一旦阅读器与标签之J’日】的最后一次会话被第三方恶意阻断,导致际签的虚拟ID不能更新,那么标签在下一次会话时就会发出与上一次相同的信息^(,D),引起位置追踪攻击,进而威胁到标签的私密

作者简介:张恒山(1971一)。男,硕士研究生,主研方向:计算机网络安全、RFID系统;管会生(1956一),男,教授,硕士研究生导师,主研方向:计算机网络安全、信息保密、计算机教育、RFID系统;韩海强(1978一),男,硕士研究生,主研方向:计算机网络安全、信息管理系统、RFID系统。收稿开期:2009—04—28修回日期:2009—07-02

万方数据

数据加密技术

数据加密技术 摘要:由于Internet的快速发展,网络安全问题日益受到人们的重视。面对计算机网络存在的潜在威胁与攻击,一个计算机网络安全管理者要为自己所管辖的网络建造强大、安全的保护手段。数据加密技术是网络中最基本的安全技术,主要是通过对网络中传输的信息进行数据加密起来保障其安全性,这是一种主动安全防御策略,用很小的代价即可为信息提供相当大的安全保护。 现代社会对信息安全的需求大部分可以通过密码技术来实现。密码技术是信息安全技术中的心核,它主要由密码编码技术和密码分析技术两个分支组成。这两个分支既相互对立,又相互依存。信息的安全性主要包括两个方面即信息的保密性和信息的认证性。在用密码技术保护的现代信息系统的安全性主要取决于对密钥的保护,即密码算法的安全性完全寓于密钥之中。可见,密钥的保护和管理在数据系统安全中是极为重要的。人们目前特别关注的是密钥托管技术。 一、信息保密技术 信息的保密性是信息安全性的一个重要方面,加密是实现信息保密性的一种重要手段。加密算法和解密算法的操作通常都是在一组密钥控制下进行的,分别称为加密密钥和解密密钥。根据加密密钥和解密密钥是否相同,可将现有的加密体制分为两种:一种是私钥或对称加密体制,其典型代表是美国的数据加密标准(D E S);另一种是公钥或非对称加密体制,其典型代表是R S A体制。 目前国际上最关心的加密技术有两种:一种是分组密码。另一种是公钥密码。 1. 分组密码技术 DES是目前研究最深入、应用最广泛的一种分组密码。针对DES,人们研制了各种各样的分析分组密码的方法,比如差分分析方法和线性分析方法,这些方法对DES的安全性有一定的威胁,但没有真正对D E S的安全性构成威胁。 2. 公钥加密技术 私钥密码体制的缺陷之一是通信双方在进行通信之前需通过一个安全信道事先交换密钥。这在实际应用中通常是非常困难的。而公钥密码体制可使通信双方无须事先交换密钥就可建立起保密通信。在实际通信中,一般利用公钥密码体制来保护和分配密钥,而利用私钥密码体制加密消息。公钥密码体制主要用于认证和密钥管理等。 下面是A使用一个公钥密码体制发送信息给B的过程: (1)A首先获得B的公钥;

SJWA电力专用纵向加密认证装置技术说明

S J W A电力专用纵向加密认证装置技术说明公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

SJW07-A电力专用纵向加密认证装置技术说明 1配置 1.1产品外观 1.2双网口增强型配置 加密性能:千兆360Mbps;百兆增强型:360Mbps;百兆普通型:15Mbps; 网络接口: 5个100M/1000M以太网接口,2个内网口、2个外网口和1个心跳口(双机热备心跳接口)。 外设接口:1个串口,速率为115200bps,RS-232(RJ45) 电源接口:1+1冗余电源,可热替换。 外形尺寸:厚度1U,可安装于19英寸标准机柜。 2高可靠性 2.1双冗余电源 SJW07-A电力专用纵向加密认证装置标配着名工业电源提供商新巨(Zippy)提供的高品质1+1冗余电源,支持直流电源模块,支持热替换。在研发过程中所做过的历次电磁兼容测试均表现优异,从用户使用情况来看,从装置安装上线至今从未出现过电源故障。该1+1冗余电源当一个电源模块出现故障时,会发出声光报警,这时可以在不中断业务的情况下把故障电源模块拔出,替换成新的电源模块。在使用时,通常应把两个电源模块分别接到两路独立的供电系统上,1+1冗余电源毫无疑问能够增强系统的可靠性以及延长整个系统的平均无故障工作时间。

2.2双算法芯片冗余备份 SJW07-A电力专用纵向加密认证装置标配双算法芯片,通过两种方案提供算法芯片冗余性:硬件级双算法芯片冗余;系统级双算法芯片冗余。 密码卡硬件加电后执行自检和芯片可用性检查,自动屏蔽掉不可用的算法芯片,这一过程对应用系统透明,应用系统只能看到并使用这两块芯片中可用的芯片。 应用系统周期性检查芯片可用性,把调用中出错的算法芯片禁用。 2.3双FLASH互备校验修复 SJW07-A电力专用纵向加密认证装置标配两块FLASH芯片,互为镜像,相互校验(即互相保存有对方的完整性检验数据)。装置的内核、操作系统和应用系统及策略配置数据都有两个拷贝,独立保存在两块FLASH上,每一块数据都有校验数据,当系统启动时通过检验数据自动修复两块FLASH上不一致的数据,使它们保持一致。当应用系统升级时,会实时进行两块FLASH的同步,当用户完成策略修改时,也会及实时同步两块FLASH上的策略配置。 双FLASH互备校验修复可以使用户数据得到保护,把发生策略数据丢失的风险降到最低。 2.4双机热备 SJW07-A电力专用纵向加密认证装置支持双机热备运行模式,即同一网点的两台纵向加密认证装置互为主备机,在出现链路等故障时,主备机会快速自动切换,保障通信连续性。从所保护的局域网中的通信机到本地接入路由器之间的路径上,任何环节(包括设备或链路出现故障),设备都能正确识别,实现路径切换。 2.5硬件旁路和自适应旁路 SJW07-A电力专用纵向加密认证装置支持两种硬件旁路方式,一种方式是切断装置的电源,另一种方式是摁下专门提供的旁路按钮,就会在硬件级把装置完全旁路。 装置支持自适应旁路,通过SPING周期性探测远端装置,当远端装置故障或不在线时,装置会自动选择启用到远端的备用隧道,当没有可用的备用隧道时将把隧道切换成旁路模式,自适应旁路可以最大限度地保证用户业务系统的连通性,增强用户业务系统的可靠性。

常见公钥加密算法有哪些

常见公钥加密算法有哪些 什么是公钥加密公钥加密,也叫非对称(密钥)加密(public key encrypTIon),属于通信科技下的网络安全二级学科,指的是由对应的一对唯一性密钥(即公开密钥和私有密钥)组成的加密方法。它解决了密钥的发布和管理问题,是目前商业密码的核心。在公钥加密体制中,没有公开的是私钥,公开的是公钥。 常见算法RSA、ElGamal、背包算法、Rabin(Rabin的加密法可以说是RSA方法的特例)、Diffie-Hellman (D-H)密钥交换协议中的公钥加密算法、EllipTIc Curve Cryptography (ECC,椭圆曲线加密算法)。使用最广泛的是RSA算法(由发明者Rivest、Shmir和Adleman 姓氏首字母缩写而来)是著名的公开金钥加密算法,ElGamal是另一种常用的非对称加密算法。 非对称是指一对加密密钥与解密密钥,这两个密钥是数学相关,用某用户密钥加密后所得的信息,只能用该用户的解密密钥才能解密。如果知道了其中一个,并不能计算出另外一个。因此如果公开了一对密钥中的一个,并不会危害到另外一个的秘密性质。称公开的密钥为公钥;不公开的密钥为私钥。 如果加密密钥是公开的,这用于客户给私钥所有者上传加密的数据,这被称作为公开密钥加密(狭义)。例如,网络银行的客户发给银行网站的账户操作的加密数据。 如果解密密钥是公开的,用私钥加密的信息,可以用公钥对其解密,用于客户验证持有私钥一方发布的数据或文件是完整准确的,接收者由此可知这条信息确实来自于拥有私钥的某人,这被称作数字签名,公钥的形式就是数字证书。例如,从网上下载的安装程序,一般都带有程序制作者的数字签名,可以证明该程序的确是该作者(公司)发布的而不是第三方伪造的且未被篡改过(身份认证/验证)。 对称密钥密码体制 所谓对称密钥密码体制,即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。 数据加密标准DES属于对称密钥密码体制。它是由IBM公司研制出,于1977年被美国

公钥加密算法

公钥加密算法 一.简介 公钥加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。 图1 非对称加密的简化模型 非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。另一方面,甲方可以使用乙方的公钥对机密信息进行签名后再发送给乙方;乙方再用自己的私匙对数据进行验签。 甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要。 非对称密码体制的特点:密钥管理简单,算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥;但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。 二.起源 W.Diffie和M.Hellman 1976年在IEEE Trans.on Information刊物上发表了“ New Direction in Cryptography”文章,提出了“非对称密码体制即公开密钥密码体制”的概念,开创了密码学研究的新方向。 三.基本原理 1.A要向B发送信息,A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。 2.A的私钥保密,A的公钥告诉B;B的私钥保密,B的公钥告诉A。 3.A要给B发送信息时,A用B的公钥加密信息,因为A知道B的公钥。

公钥加密算法

实验五公钥加密算法—RSA 一、实验目的 通过使用RSA算法对实验数据进行加密和解密,掌握公钥加密算法的基本原理,熟练掌握RSA算法各功能模块的工作原理和具体运算过程。 二、实验原理 RSA公钥加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在(美国麻省理工学院)开发的。RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。 1. RSA的密钥生成 RSA的算法涉及三个参数,n、e、d。 其中,n是两个大质数p、q的积,n的二进制表示时所占用的位数,就是所谓的密钥长度。鉴于现代对于大整数分解的水平不断增强,一般P、Q的取值都要求在1024位以上。 e和d是一对相关的值,e可以任意取,但要求e与(p-1)*(q-1)互质;再选择d,要求: (e*d)mod((p-1)*(q-1))=1。 就是密钥对。一般将前者当作公钥,后者作为私钥使用。 2. RSA加密/解密过程 RSA加解密和解密的算法完全相同,设A为明文,B为密文,则: A=B^e mod n;B=A^d mod n; e和d可以互换使用,即: A=B^d mod n;B=A^e mod n; 三、实验环境 运行Windows或Linux操作系统的PC机,具有gcc(Linux)、VC(Windows)等C语言编译环境。 四、 实验内容和步聚 1.根据本讲义提供的RSA程序,分析RSA算法的实现过程: (1).利用:void GenerateKey(RSA_Key& PublicKey,RSA_Key& PrivateKey,unsigned int iKeySize)函数根据实际需要生成符合要求长度的公钥和私钥,大致步骤如下: a) 随机生成两个指定长度的大素数P,Q。 b) 计算N=P*Q,以及N的欧拉函数φ(N)=(P-1)*(Q-1)。 c) 随机生成一个与φ(N)互素的大整数E(公钥)。 d) 根据公式ed≡1(modΦ(N)),利用函数multi_inverse(1, Big*, Big, Big*)计算出 私钥D。 (2).将某个大整数赋值给一个Big型变量M(明文)。 (3).调用函数powmod(..,..,..,..)对明文M加密得到密文C。 (4).调用函数powmod(..,..,..,..)对密文C解密得到明文D。 (5).比较M与D是否一致,判断实验结果是否正确。

认证、加密与签名

网络安全管理与维护 作业 所属院系:信息工程学院 班级:网工1101班 姓名:高培 学号:20110931 任课教师:陈奕 完成日期:2013-04-10 1、什么是实体认证?实体认证的目的是什么?其方法有哪些? 答:实体认证:是防止主动攻击的重要技术,它对开放的网络中的各种信息系统的安全性有重要作用。 认证的目的性有两个方面:一是验证信息的发送者是合法的而不是冒充的;二是验证信息的完整性,以及数据在传输和存储过程中没有被篡改。 认证技术一般可以分为以下两种: 身份认证:鉴别用户的身份是否是合法用户。 消息认证:用于保证信息的完整性和抗否认性。在很多情况下,用户要确认网上信息是不是假的,信息是否被第三方篡改或伪造,这就需要消息认证。 身份认证的方法主要有以下几种: (1)用户名/密码方式 (2)IC卡认证 (3)动态口令技术 (4)智能卡技术 (5)生物特征认证技术 (6)USB Key认证

消息认证 消息认证实际上是对消息本身产生一个冗余的信息——MAC(消息认证码),MAC 全称 为Message Authentication Code(消息认证码),是用来保证数据完整性的一种工具。 实现消息认证可以有多种途径,主要有以下两种: (1) 校验码方案 (2) 消息摘要方案 2、 什么是数字签名? 答:ISO 对数据签名的定义是:附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所做的 密码变换,这种数据或变换允许数据单元的接受者用以确认数据单元的来源和数据单元 的完整性,并保护数据,防止被他人(如接受者)伪造。 3、 设计这样一个方案,使得A 和B 通信的过程中,同时实现消息认证、数据加密和身份 认证。 答:首先做一个实现消息认证的方法:在参与通信的两方之间共享一个密钥,通信时(这 里使用A 和B 代表参与通信的两方),A 方传送一个消息给B 方,并将MAC 附加在这 一消息之后传送给B 方。B 在接收到该消息后通过计算C(K ,M)来检验与收到的MAC 是否一致来判断消息的真伪,如果这两个标记相同,B 就认为消息在由A 传送到B 的过 程中没有被篡改;如果不相同,B 就认为消息在传送的过程中被篡改了。消息认证码的 原理如下图所示: Source A Destination B K Compare K C(K ,M) 由此实现了A 、B 间通信过程中的消息认证。 A 在发送消息之前,用A 的私钥将要发送的数据加密,当传送到接收端 B 的时候,B 用 A 的公钥将数据解密。在这样一个过程中,实现了数据的加密,但同时,由于 B 可以用 A 的公钥实现对数据的解密,证明了消息的确是由A 本身发送,从而也实现了收发双方 的身份认证 4、 利用HASH 函数,使得A 和B 通信的过程中,同时实现消息认证、数据加密和身份认 证。 答:利用HASH 函数A 和B 通信过程中的消息认证、数据加密和身份认证,其原理与 上 M C M C

公钥密码算法

公钥密码算法 学号:0900250114 姓名:李荣亮 摘要:古往今来,通信中的安全保密问题一直受到广泛关注。历史上,交战双方在通信安全、保密和密码破译方面的优势均被认为是取得战争胜利的关键因素之一。今天,随着互联网的发展,人类进入信息化时代,现代通信涉及各个行业,信息安全已成为人人都关心的问题,敏感信息的安全传输越来越受到人们的关注,这就促使密码学揭去了神秘的面纱,为更广泛的领域和大众服务。 一、公钥密码学概述。 公开密钥密码算法的提出是整个密码学历史上最大的而且也许是最唯一真 正的变革。从最初一直到现代,几乎所有密码系统都建立在基本的替代和置换工具的基础上。在用了数千年的本质上可以手算完成的算法之后,常规的密码学随着转轮加密/解密机的发展才出现了一个重大进步。机电式变码旋转软件使得极其复杂的密码系统被研制出来。有了计算机后,更加复杂的系统被设计出来。但是不管是转轮机还是后来的DES(数据加密标准),虽然代表了重要的进展,却仍然依赖于替代和置换这样的基本工具。 公钥密码学则与以前的所有方法都截然不同。一方面公开密钥算法基于数学函数而不是替代和置换,更重要的是,公开密钥密码学是非对称的,它用到两个不同的密钥,而对称的常规加密则只使用一个密钥。使用两个密钥对于保密通信,密钥分配和鉴别等领域都有着深远的影响。 公钥密码算法中的密钥依性质划分,可分为公钥和私钥两种。 用户或系统产生一对密钥,将其中的一个公开,称为公钥;另一个自己保留,称为私钥。 任何获悉用户公钥的人都可用用户的公钥对信息进行加密与用户实现安全信息交互。 由于公钥与私钥之间存在的依存关系,只有用户本身才能解密该信息,任何未受授权用户甚至信息的发送者都无法将此信息解密。 在近代公钥密码系统的研究中, 其安全性都是基于难解的可计算问题的。 如: (1)大数分解问题; (2)计算有限域的离散对数问题;

RSA算法公钥加密算法

RSA1978年,MIT的Rivest、Shamir、Adleman提出RSA算法 非对称加密(公开密钥加密)密码学的一次革命,定义:KA≠KB ,KA、E和D公开 特点: 基于数论原理(大数分解难题) 是目前应用最广泛的公钥加密算法 属于块加密算法 在数论,对正整数n,欧拉函数是少于或等于n的数中与n互质的数的数目。此函数以其首名研究者欧拉命名,它又称为Euler's totient function、φ函数、欧拉商数等。 RSA算法原理 l 定义:RSA加密算法 确定密钥: 1. 找到两个大质数,p,q 2. Let n=pq 3. let m=(p-1)(q-1);Choose e and d such that de=1(%m). 4. Publish n and e as public key. Keep d and n as secret key. 加密: C=M^e(%n) 解密: M=(C^d)%n 其中C=M^e(%n) 为C%n=(M^e)%n 存在的主要问题是大数计算和大数存储的问题。 什么是RSA RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,也易于理解和操作。 RSA是被研究得最广泛的公钥算法,从提出到现在已近二十年,经历了各种攻击的考验,逐渐为人们接受,普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA的安全性依赖于大数的因子分解,但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何,而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。

RSA的缺点主要有:A)产生密钥很麻烦,受到素数产生技术的限制,因而难以做到一次一密。B)分组长度太大,为保证安全性,n 至少也要600 bits以上,使运算代价很高,尤其是速度较慢,较对称密码算法慢几个数量级;且随着大数分解技术的发展,这个长度还在增加,不利于数据格式的标准化。目前,SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048比特长的密钥,其他实体使用1024比特的密钥。 这种算法1978年就出现了,它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作,也很流行。算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman。 RSA算法是一种非对称密码算法,所谓非对称,就是指该算法需要一对密钥,使用其中一个加密,则需要用另一个才能解密。 RSA的算法涉及三个参数,n、e1、e2。 其中,n是两个大质数p、q的积,n的二进制表示时所占用的位数,就是所谓的密钥长度。 e1和e2是一对相关的值,e1可以任意取,但要求e1与(p-1)*(q-1)互质;再选择e2,要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。 (n及e1),(n及e2)就是密钥对。 RSA加解密的算法完全相同,设A为明文,B为密文,则:A=B^e1 mod n;B=A^e2 mod n; e1和e2可以互换使用,即: A=B^e2 mod n;B=A^e1 mod n; 一、RSA 的安全性 RSA的安全性依赖于大数分解,但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明,因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法,那它肯定可以修改成为大数分解算法。目前,RSA 的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样,分解n是最显然的攻击方法。现在,人们已能分解多个十进制位的大素数。因此,模数n 必须选大一些,因具体适用情况而定。 二、RSA的速度 由于进行的都是大数计算,使得RSA最快的情况也比DES慢上倍,无论是软件还是硬件实现。速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。 三、RSA的选择密文攻击 RSA在选择密文攻击面前很脆弱。一般攻击者是将某一信息作一下伪装( Blind),让拥有私钥的实体签署。然后,经过计算就可得到它所想要的信息。实际上,攻击利用的都是同一个弱点,即存在这样一个事实:乘幂保留了输入的乘法结构:

纵向加密认证装置技术守则方案

精心整理华电沽源风电场二期100MW工程 二次系统安全防护设备-纵向加密认证装置 通用技术规范

二次系统安全防护设备-纵向加密认证装置采购标准 技术规范使用说明 1、本物资采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分和标准技术规范专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范。技术规范通用部分条款、专用部分标准技术参数表和使用条件表固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分,项目单位应填 43投 “招表” 5 6 7 在专用部分中详细说明。

目录 1 总则------------------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 1.1 引言----------------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 1.2 投标人职责----------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 2 技术规范要求----------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 2.1 使用环境条件--------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 2.2 纵向加密认证装置额定参数--------------------------------------- 错误!未指定书签。 2.3 纵向加密认证装置总的技术要求----------------------------------- 错误!未指定书签。 3 试验和验收------------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 3.1 工厂试验------------------------------------------------------- 错误!未指定书签。 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

常见的几种加密算法

1、常见的几种加密算法: DES(Data Encryption Standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合; 3DES(Triple DES):是基于DES,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高; RC2和RC4:用变长密钥对大量数据进行加密,比DES 快;IDEA(International Data Encryption Algorithm)国际数据加密算法,使用128 位密钥提供非常强的安全性; RSA:由RSA 公司发明,是一个支持变长密钥的公共密钥算法,需要加密的文件块的长度也是可变的; DSA(Digital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的DSS(数字签名标准); AES(Advanced Encryption Standard):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高,目前AES 标准的一个实现是Rijndael 算法; BLOWFISH,它使用变长的密钥,长度可达448位,运行速度很快; 其它算法,如ElGamal钥、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。 2、公钥和私钥:

私钥加密又称为对称加密,因为同一密钥既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快(与公钥算法相比),特别适用于对较大的数据流执行加密转换。 公钥加密使用一个必须对未经授权的用户保密的私钥和一个可以对任何人公开的公钥。用公钥加密的数据只能用私钥解密,而用私钥签名的数据只能用公钥验证。公钥可以被任何人使用;该密钥用于加密要发送到私钥持有者的数据。两个密钥对于通信会话都是唯一的。公钥加密算法也称为不对称算法,原因是需要用一个密钥加密数据而需要用另一个密钥来解密数据。

公钥密码系统及RSA公钥算法

公钥密码系统及RSA公钥算法 摘要: 本文简单介绍了公开密钥密码系统的思想和特点,并具体介绍了RSA算法的理论基础,工作原理和具体实现过程,并通过一个简单例子说明了该算法是如何实现。在本文的最后,概括说明了RSA算法目前存在的一些缺点和解决方法。 关键词:公钥密码体制,公钥,私钥, RSA 中图分类号:TP309.7 §1引言 随着计算机联网的逐步实现,Internet前景越来越美好,全球经济发展正在进入信息经济时代,知识经济初见端倪。计算机信息的保密问题显得越来越重要,无论是个人信息通信还是电子商务发展,都迫切需要保证Internet网上信息传输的安全,需要保证信息安全。信息安全技术是一门综合学科,它涉及信息论、计算机科学和密码学等多方面知识,它的主要任务是研究计算机系统和通信网络内信息的保护方法以实现系统内信息的安全、保密、真实和完整。其中,信息安全的核心是密码技术。密码技术是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。它不仅能够保证机密性信息的加密,而且能够实现数字签名、身份验证、系统安全等功能。是现代化发展的重要科学之一。本文将对公钥密码系统及该系统中目前最广泛流行的RSA 算法做一些简单介绍。 §2公钥密码系统 要说明公钥密码系统,首先来了解一下不同的加密算法:目前的加密算法按密钥方式可分为单钥密码算法和公钥密码算法。 2.1. 单钥密码 又称对称式密码,是一种比较传统的加密方式,其加密运算、解密运算使用的是同样的密钥,信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输与处理时,必须共同持有该密码(称为对称密码)。因此,通信双方都必须获得这把钥匙,并保持钥匙的秘密。 单钥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,因此,我们没有必要确保算法的秘密性(事实上,现实中使用的很多单钥密码系统的算法都是公开的),但是我们一定要保证密钥的秘密性。 从单钥密码的这些特点我们容易看出它的主要问题有两点:第一,密钥量问题。在单钥密码系统中,每一对通信者就需要一对密钥,当用户增加时,必然会带来密钥量的成倍增长,因此在网络通信中,大量密钥的产生﹑存放和分配将是一个难以解决的问题。第二,密钥分发问题。单钥密码系统中,加密的安全性完

流媒体信息加密与用户认证技术的实现

《中国有线电视》2005(01) CH I N A CABLE TELE V I SI O N?开发与应用? 流媒体信息加密与 用户认证技术的实现 □姚华桢1,冯穗力1,叶 梧1,谢 杏2 (1.华南理工大学,广东广州510640;2.广东省信息中心,广东广州510640) 摘 要:讨论了保障多媒体通信安全的几个关键技术,分析了流媒体加密的几种方式。根据流媒体传输的特点,研究了一种基于AES和MD5算法的流媒体数据加密传输和用户认证的方法,并分析了如何在流媒体服务器端和客户端予以实现。 关键词:流媒体;AES;MD5;认证;密钥传递 中图分类号:T N943.6 文献标识码:A 文章编号:1007-7022(2005)01-0057-04 The I m ple m en t a ti on of I nforma ti on Encrypti on and User Authen ti ca ti on i n Stream i n g M ed i a □Y AO Hua2zhen1,FENG Sui2li1,YE W u1,X I E Xing2 (1.South China University of Technol ogy,Guangdong Guangzhou510640,China; 2.Guangdong I nf or mati on Center,Guangdong Guangzhou510640,China) Abstract:This paper discusses vital technique f or secure communicati on of multi m edia.It analyzes s ome ways f or strea m data encryp ti on.Accordin g t o the characteristic of strea m ing media trans port,it p resents a method of strea m data encryp ti on and user authenticati on based on AES algorithm and MD5algorith m.It als o analyzes how t o realize the algorithm on server and client syste m s. Key words:strea m ing media;AES;MD5;authenticati on;secret key pass 1 引言 流媒体技术是一种在线多媒体播放技术,可广泛用于在线直播、远程教育、实时视频会议等应用场合。在许多情况下流媒体传输中的安全性、高效性以及客户的身份认证问题是至关重要的因素。本文就流媒体信息加密中加密算法的选择、客户的认证方法、密钥的传递方法作了深入的讨论。在算法选择上,流媒体传输对速度的要求很高,以往进行流媒体加密采用一般的数据加密标准DES,随着密码分析水平(特别是差分密码分析及线性密码分析)、芯片处理能力的提高, DES算法在其实现速度、代码大小、跨平台性等方面难以满足新的应用需求。本文采用高级加密标准AES,使本系统在速度、安全性等方面都有很大提高。在客户认证方面,本系统采用TCP/I P协议,与数据流传输 基金项目:广东省工业攻关项目资助(2003B12224) 作者简介:姚华桢(19802 ),女,硕士研究生,研究方向为通信理论与技术;冯穗力(19552 ),男,教授,硕士生导师,研究方向为通信理论与技术。

加密与认证技术的区别

加密技术与认证技术有什么区别 加密并不等于认证,那么他们之间是有什么异同之处呢?怎样可以分清楚什么是认证技术,什么又是加密呢? 加密与认证之间有哪些区别? 加密是指对数据进行操作后,没有密码无法打开数据或解密数据。在简单的对称加密中,同一个密钥被用于加密和解密。在非对称加密中,可以使用用户的公钥对信息加密,使得只有对应私钥的拥有者才能读取它。 认证是呈现信息,使其抗篡改(通常在某一非常低的概率之内,小于1除以已知宇宙中粒子的数量),同时也证明它起源于预期发送者的过程。 注意:当本文提及真实性时,是专门指的信息真实性,而不是身份真实性。这是一个PKI和密钥管理问题,我们可能在未来的博客中详细说明。 就CIA triad而言:加密提供机密性,认证提供完整性。 加密不提供完整性;被篡改的信息(通常)还能解密,但结果通常会是垃圾。单独加密也不抑制恶意第三方发送加密信息。 认证不提供机密性;可以为明文信息提供抗篡改。 加密 我们之前定义了加密,并且详细说明了它是提供机密性,但不提供完整性和真实性的。你可以篡改加密信息,并将产生的垃圾给予接收者。而且你甚至可以利用这种垃圾产生机制,来绕过安全控制。 考虑在加密cookie的情况下,有如下代码: 上面的代码提供了在密码段链接模块的AES加密,如果你传入32字节的字符串作为$key,你甚至可以声称,为你的cookie提供了256位的AES加密,然后人们可能被误导相信它是安全的。 如果需要对数据加密,可以使用专业的数据加密软件文件夹加密超级大师,是专门针对个人数据进行加密的,金钻采用的是国际先进的加密算法,加密后,数据只能通过正确密码打开,加密安全性非常高。 如何攻击未经认证的加密 比方说,在登录到这个应用程序之后,你会发现你收到一个会话cookie,看起来就像 kHv9PAlStPZaZJHIYXzyCnuAhWdRRK7H0cNVUCwzCZ4M8fxH79xIIIbznxmiOxGQ7td8LwTzHFgwBm bqWuB+sQ== 让我们改变一个字节的第一块(初始化向量),并反复发送我们的新的cookie,直到出现一些变化。应该采取共4096次HTTP请求,以尝试变量IV所有可能的单字节变化。在上面的例子中,经过2405次请求后,我们得到一个看起来像这样的字符串: kHv9PAlStPZaZZHIYXzyCnuAhWdRRK7H0cNVUCwzCZ4M8fxH79xIIIbznxmiOxGQ7td8LwTzHFgwBm bqWuB+sQ== 相比之下,在base64编码的cookie中只有一个字符不同(kHv9PAlStPZaZ J vs kHv9PAlStPZaZ Z):- kHv9PAlStPZaZJHIYXzyCnuAhWdRRK7H0cNVUCwzCZ4M8fxH79xIIIbznxmiOxGQ7td8LwTzHFgwBm bqWuB+sQ== + kHv9PAlStPZaZZHIYXzyCnuAhWdRRK7H0cNVUCwzCZ4M8fxH79xIIIbznxmiOxGQ7td8LwTzHFgwBm bqWuB+sQ== 我们存储在这个cookie里的原始数据,是看起来像这样的数组: 根据底层应用程序的设置方法,你或许可以翻转一位进而提升成为一名管理员。即使你的

2.公钥加密算法与RSA[共2页]

226 Kerberos采用对称密钥体制对信息进行加密。其基本思想是:能正确对信息进行解密的用户就是合法用户。用户在对应用服务器进行访问之前,必须先从第三方(Kerberos服务器)获取该应用服务器的访问许可证(ticket)。 Kerberos密钥分配中心KDC(即Kerberos服务器)由认证服务器AS和许可证颁发服务器TGS构成。Kerberos认证过程具体如下。 ①用户想要获取访问某一应用服务器的许可证时,先以明文方式向认证服务器AS发出请求,要求获得访问TGS的许可证。 ②AS以证书(credential)作为响应,证书包括访问TGS的许可证和用户与TGS间的会话密钥。会话密钥以用户的密钥加密后传输。 ③用户解密得到TGS的响应,然后利用TGS的许可证向TGS申请应用服务器的许可证,该申请包括TGS的许可证和一个带有时间戳的认证符(authenticator)。认证符以用户与TGS间的会话密钥加密。 ④TGS从许可证中取出会话密钥、解密认证符,验证认证符中时间戳的有效性,从而确定用户的请求是否合法。TGS确认用户的合法性后,生成所要求的应用服务器的许可证,许可证中含有新产生的用户与应用服务器之间的会话密钥。TGS将应用服务器的许可证和会话密钥传回到用户。 ⑤用户向应用服务器提交应用服务器的许可证和用户新产生的带时间戳的认证符(认证符以用户与应用服务器之间的会话密钥加密)。 ⑥应用服务器从许可证中取出会话密钥、解密认证符,取出时间戳并检验有效性;然后向用户返回一个带时间戳的认证符,该认证符以用户与应用服务器之间的会话密钥进行加密。据此,用户可以验证应用服务器的合法性。 至此,双方完成了身份认证,并且拥有了会话密钥。其后进行的数据传递将以此会话密钥进行加密。 Kerberos将认证从不安全的工作站移到了集中的认证服务器上,为开放网络中的两个主体提供身份认证,并通过会话密钥对通信进行加密。对于大型的系统可以采用层次化的区域(realm)进行管理。 Kerberos也存在一些问题:Kerberos服务器的损坏将使整个安全系统无法工作;AS在传输用户与TGS间的会话密钥时是以用户密钥加密的,而用户密钥是由用户口令生成的,因此可能受到口令猜测的攻击;Kerberos使用了时间戳,因此存在时间同步问题;要将Kerberos用于某一应用系统,则该系统的客户端和服务器端软件都要做一定的修改。 2.公钥加密算法与RSA (1)公钥加密算法。在私钥加密算法(对称加密算法)DES中,加密和解密所使用的密钥是相同的,其保密性主要取决于对密钥的保密程度。加密者必须用非常安全的方法将密钥传给接收者。如果通过计算机网络传送密钥,则必须先对密钥本身予以加密后再传送。 1976年,美国的Diffe和Hallman提出了一个新的非对称密码体系(公钥加密算法)。其主要特点是在对数据进行加密和解密时使用不同的密钥。每个用户都保存着一对密钥,每个人的公开密钥都对外开放。假如某用户要与另一用户通信,可用公开密钥对数据进行加密,而收信者则用自己的私有密钥进行解密,这样就可以保证信息不会外泄。 公钥加密算法的特点可总结为以下几点。 ①加密和解密分别用加密密钥和解密密钥两个不同的密钥实现,并且不可能由加密密钥推导出解密密钥(或者不可能由解密密钥推导出加密密钥)。其加/解密过程如图12-9所示。

公钥密码和对称密码

密码学中两种常见的密码算法为对称密码算法(单钥密码算法)和非对称密码算法(公钥密码算法)。 对称密码算法有时又叫传统密码算法,就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来,反过来也成立。在大多数对称算法中,加密解密密钥是相同的。这些算法也叫秘密密钥算法或单密钥算法,它要求发送者和接收者在安全通信之前,商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥,泄漏密钥就意味着任何人都能对消息进行加密解密。只要通信需要保密,密钥就必须保密。对称算法的加密和解密表示为: Ek(M)=C Dk(C)=M 对称算法可分为两类。一次只对明文中的单个位(有时对字节)运算的算法称为序列算法或序列密码。另一类算法是对明文的一组位进行运算,这些位组称为分组,相应的算法称为分组算法或分组密码。现代计算机密码算法的典型分组长度为64位――这个长度大到足以防止分析破译,但又小到足以方便作用。 这种算法具有如下的特性: Dk(Ek(M))=M 常用的采用对称密码术的加密方案有5个组成部分(如图所示) l)明文:原始信息。 2)加密算法:以密钥为参数,对明文进行多种置换和转换的规则和步骤,变换结果为密文。 3)密钥:加密与解密算法的参数,直接影响对明文进行变换的结果。 4)密文:对明文进行变换的结果。 5)解密算法:加密算法的逆变换,以密文为输入、密钥为参数,变换结果为明文。 对称密码术的优点在于效率高(加/解密速度能达到数十兆/秒或更多),算法简单,系统开销小,适合加密大量数据。 尽管对称密码术有一些很好的特性,但它也存在着明显的缺陷,包括: l)进行安全通信前需要以安全方式进行密钥交换。这一步骤,在某种情况下是可行的,但在某些情况下会非常困难,甚至无法实现。 2)规模复杂。举例来说,A与B两人之间的密钥必须不同于A和C两人之间的

公钥密码体制综述及展望

关键词公钥密码体制-数字签名身份认证 引言 公开密钥密码体制地概念是年由美国密码学专家狄匪()和赫尔曼()提出地,有两个重要地原则:第一,要求在加密算法和公钥都公开地前提下,其加密地密文必须是安全地;第二,要求所有加密地人和把握私人秘密密钥地解密人,他们地计算或处理都应比较简单,但对其他不把握秘密密钥地人,破译应是极困难地.随着计算机网络地发展,信息保密性要求地日益提高,公钥密码算法体现出了对称密钥加密算法不可替代地优越性.近年来,公钥密码加密体制和、数字签名、电子商务等技术相结合,保证网上数据传输地机密性、完整性、有效性、不可否认性,在网络安全及信息安全方面发挥了巨大地作用.本文具体介绍了公钥密码体制常用地算法及其所支持地服务.文档来自于网络搜索 公钥密码算法 公钥密码算法中地密钥依性质划分,可分为公钥和私钥两种.用户或系统产生一对密钥,将其中地一个公开,称为公钥;另一个自己保留,称为私钥.任何获悉用户公钥地人都可用用户地公钥对信息进行加密与用户实现安全信息交互.由于公钥与私钥之间存在地依存关系,只有用户本身才能解密该信息,任何未受授权用户甚至信息地发送者都无法将此信息解密.在近代公钥密码系统地研究中,其安全性都是基于难解地可计算问题地.如:文档来自于网络搜索 ()大数分解问题;()计算有限域地离散对数问题;()平方剩余问题;()椭圆曲线地对数问题等. 基于这些问题,于是就有了各种公钥密码体制.关于公钥密码有众多地研究,主要集中在以下地几个方面: ()公钥体制地研究;()椭圆曲线密码体制地研究;()各种公钥密码体制地研究;()数字签名研究.文档来自于网络搜索 公钥加密体制具有以下优点: ()密钥分配简单;()密钥地保存量少;()可以满足互不相识地人之间进行私人谈话时地保密性要求;()可以完成数字签名和数字鉴别.文档来自于网络搜索 .算法 算法是,和在年提出地,是一种公认十分安全地公钥密码算法.算法是目前网络上进行保密通信和数字签名地最有效安全算法.算法地安全性基于数论中大素数分解地困难性.所以,需采用足够大地整数.因子分解越困难,密码就越难以破译,加密强度就越高.其公开密钥和私人密钥是一对大素数地函数.从一个公开密钥和密文中恢复出明文地难度等价于分解两个大素数之积.因式分解理论地研究现状表明:所使用地密钥至少需要比特,才能保证有足够地中长期安全.文档来自于网络搜索 为了产生两个密钥,选取两个大素数和.为了获得最大程度地安全性,两数地长度一样.计算乘积:=,然后随机选取加密密钥,使和互素.最后用欧几里得扩展算法计算解密密钥,以满足:=则=-注重:和也互素.和是公开密钥,是私人密钥.两个素数和不再需要,可以舍弃,但绝不能泄漏.文档来自于网络搜索 加密消息时,首先将它分成比份小地数据分组.加密后地密文,将由相同长度地分组组成.加密公式可表示为:=×()解密消息时,取每一个加密后地分组并计算:=×().文档来自于网络搜索 由于:=()==(-)(-)=×(-)(-)=×=()这个公式能恢复出全部明文.公开密钥:两个素数和地乘积;:与互素.私人密钥:与互素.加密=×();解密=×().文档来自于网络搜索 .算法

认证加密技术在实际中的应用

认证加密技术在实际中的应用 —虚拟专用网VPN结构简析 根据国际著名的网络安全研究公司Hurwitz Group的结论,在考虑网络安全问题的过程中,有五个方面的问题:网络的安全问题,操作系统的安全问题,用户的安全问题,应用程序的安全问题,以及数据的安全问题。 ●网络层的安全性(Network Integrity) 网络层的安全性问题即对网络的控制,即对进入网络的用户的地址进行检查和控制。每一个用户都会通过一个独立的IP地址对网络进行访问,这一IP地址能够大致表明用户的来源所在地和来源系统。目标网站通过对来源IP进行分析,便能够初步判断来自这一IP的数据是否安全。 防火墙产品和VPN———虚拟专用网就是用于解决网络层安全性问题的。防火墙的主要目的在于判断来源IP,阻止危险或未经授权的IP的访问和交换数据。VPN主要解决的是数据传输的安全问题,其目的在于内部的敏感关键数据能够安全地借助公共网络进行频繁地交换。后面将对VPN作具体的介绍。 ●操作系统的安全性(System Integrity) 在系统安全性问题中,主要防止:一、病毒的威胁;二、黑客的破坏和侵入。 ●用户的安全性(User Integrity) 对于用户的安全性问题,考虑的是用户的合法性。认证和密码就是用于这个问题的。 通常根据不同的安全等级对用户进行分组管理。不同等级的用户只能访问与其等级相对应的系统资源和数据。然后采用强有力的身份认证,并确保密码难以被他人猜测到。 ●应用程序的安全性(Application Integrity) 即只有合法的用户才能够对特定的数据进行合法的操作。包括应用程序对数据的合法权限和应用程序对用户的合法权限。 ●数据的安全性(Application Confidentiality) 既用加密的方法保护机密数据。在数据的保存过程中,机密的数据即使处于安全的空间,也要对其进行加密处理,以保证万一数据失窃,他人也读不懂其中

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