8.5高级密码算法之属性加密算法

加密解密程序设计加密解密程序设计通常用于保护敏感信息的传输和存储，确保只有授权的用户才能访问和理解这些信息。

本文将讨论一个基本的加密解密程序设计，其中包含了常用的加密算法和解密算法，以及一些常见的加密解密技巧和策略。

一、加密算法设计1. 替换加密算法（Substitution Cipher）：将原始消息中的字符替换为其他字符，通常使用一个固定的字母表和一个加密密钥。

例如，可以通过移位加密算法将字母A替换为字母D，将字母B替换为字母E，以此类推。

解密时，将密文中的字符替换回原始字符即可。

2. 移位加密算法（Caesar Cipher）：也称为凯撒密码，是一种简单的替换密码。

将原始消息中的每个字母按照固定的位移量向后移动，例如，位移量为3时，字母A将被替换为字母D，字母B将被替换为字母E，以此类推。

解密时，将密文中的字母按照相同的位移量向前移动即可恢复原始消息。

3. 对称加密算法（Symmetric Cryptography）：使用同一个密钥进行加密和解密，常用的对称加密算法包括DES、AES和RC4等。

加密时，将原始消息和密钥作为输入，通过特定的算法生成密文。

解密时，将密文和相同的密钥作为输入，通过逆算法恢复原始消息。

4. 非对称加密算法（Asymmetric Cryptography）：使用两个不同的密钥进行加密和解密，分别为公钥和私钥。

常用的非对称加密算法包括RSA、DSA和ECC等。

加密时，将原始消息和公钥作为输入，通过特定的算法生成密文。

解密时，将密文和私钥作为输入，通过逆算法恢复原始消息。

5. 哈希函数（Hash Function）：将任意长度的输入数据映射到固定长度的输出数据。

常用的哈希函数有MD5和SHA1等。

哈希函数通常用于生成消息的摘要，以验证消息的完整性和防止数据篡改。

二、加密解密程序设计示例以下是一个基本的加密解密程序设计示例，使用移位加密算法和对称加密算法进行加密和解密。

1.移位加密算法：```pythondef shift_cipher_encrypt(message, shift):encrypted_message = ""for character in message:if character.isalpha(:encrypted_character = chr((ord(character) - ord('A') + shift) % 26 + ord('A'))else:encrypted_character = characterencrypted_message += encrypted_characterreturn encrypted_messagedef shift_cipher_decrypt(encrypted_message, shift):decrypted_message = ""for character in encrypted_message:if character.isalpha(:decrypted_character = chr((ord(character) - ord('A') - shift) % 26 + ord('A'))else:decrypted_character = characterdecrypted_message += decrypted_characterreturn decrypted_message```2. 对称加密算法（使用Python的PyCrypto库进行AES加密）：```pythonfrom Crypto.Cipher import AESdef symmetric_encrypt(message, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)encrypted_message = cipher.encrypt(message)return encrypted_messagedef symmetric_decrypt(encrypted_message, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)decrypted_message = cipher.decrypt(encrypted_message)return decrypted_message```三、加密解密技巧和策略1.密钥管理：确保只有授权的用户才能获得密钥。

用户帐号密码的加密方法1. 不可逆性：用户密码一旦加密后，就不能再被还原回明文，只能通过输入正确的密码才能取得正确的解密结果。

2. 抗攻击性：加密算法必须具有一定的防抗攻击性，如抵御暴力破解、字典攻击、彩虹表攻击等。

3. 安全性：加密算法必须具有一定的安全性，保护用户的密码不被黑客或其他人员通过一定技术手段获取。

4. 易实现性：加密算法的实现应该比较简单，易于编写和部署。

下面就介绍几种常见的密码学加密方法：1. MD5加密（1）输出结果长度固定，32个字符。

（2）不可逆性，输入的密码无法还原为明文。

MD5的核心原理是通过一系列位运算和逻辑运算，将任意长度的消息转变为固定长度的消息摘要。

该算法已经被广泛应用于各种系统和网络安全领域，它的安全性目前已经被证实已经受到一定程度的破解。

2. SHA-256加密（3）抗攻击性更强。

SHA-256也是一种基于消息摘要算法的加密方式，它的核心原理是利用了一系列的位运算、逻辑运算和消息扩展等操作，从而将任意长度的消息转变为固定长度的消息摘要。

SHA-256算法具有多项技术改进，可以有效抵御各种攻击，目前被广泛应用于浏览器、操作系统等系统中。

3. AES加密AES加密，全称高级加密标准，也是一种常见的密码学加密方法。

它是一个对称加密算法，与MD5、SHA算法不同，AES需要使用一个“密钥”才能进行加密和解密（MD5和SHA 算法则不需要）。

（1）输出结果长度与原文长度相同。

（3）安全性高，即使黑客拿到了密文，也难以解密。

（4）易实现性，加解密速度较快，适用于大规模数据加密。

AES目前已经成为了世界上应用最广泛的对称加密算法之一，在电子商务、金融、信息安全等领域得到了广泛应用。

用户账号密码的加密方法是计算机系统中一项非常重要的安全措施。

常见的密码学加密方法包括MD5、SHA-256和AES等。

选择合适的加密方式应该根据具体情况来决定，以确保最大程度地保护用户账户安全。

密码算法和密码技术
密码算法是一种数学和计算机科学的方法，用于对数据进行加密和解密。

密码技术是应用密码算法的实践，旨在保护数据的机密性、完整性和可用性。

常见的密码算法和密码技术包括：
1. 对称加密算法：使用相同的密钥对数据进行加密和解密，如DES、AES和RC4。

2. 非对称加密算法：使用一对密钥（公钥和私钥）对数据进行加密和解密，如RSA和ECC。

3. 哈希函数：将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值，用于数据完整性校验，如MD5和SHA。

4. 数字证书和公钥基础设施（PKI）：用于对公钥进行认证和信任管理，确保数据传输的安全性。

5. 身份验证技术：用于确认用户的身份，如密码验证、生物特征识别和多因素认证。

6. 访问控制和权限管理：限制用户对系统和数据的访问权限，防止未经授权的访问。

7. 安全协议和通信安全性：确保网络通信的机密性和完整性，如SSL/TLS协议和IPsec。

8. 密码硬件和安全芯片：提供物理层面上的安全保护，如智能卡和加密芯片。

密码算法和密码技术的发展始终是一个动态的过程，随着计算机技术的进步和安全需求的变化，新的算法和技术不断涌现，以应对不断演进的安全威胁。

同时，破解密码算法和技术的方
法也在不断发展，密码学家们需要时刻保持警惕，并不断改进和加强密码算法和技术的安全性。

加密算法介绍及如何选择加密算法加密算法介绍一.密码学简介据记载，公元前400年，古希腊人发明了置换密码。

1881年世界上的第一个电话保密专利出现。

在第二次世界大战期间，德国军方启用“恩尼格玛”密码机，密码学在战争中起着非常重要的作用。

随着信息化和数字化社会的发展，人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高，于是在1997年，美国国家标准局公布实施了“美国数据加密标准（DES）”，民间力量开始全面介入密码学的研究和应用中，采用的加密算法有DES、RSA、SHA等。

随着对加密强度需求的不断提高，近期又出现了AES、ECC等。

使用密码学可以达到以下目的：保密性：防止用户的标识或数据被读取。

数据完整性：防止数据被更改。

身份验证：确保数据发自特定的一方。

二.加密算法介绍根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类：对称加密算法（秘密钥匙加密）和非对称加密算法（公开密钥加密）。

对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙，而且通信双方都必须获得这把钥匙，并保持钥匙的秘密。

非对称密钥加密系统采用的加密钥匙（公钥）和解密钥匙（私钥）是不同的。

对称加密算法对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密，常用的算法包括：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。

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；AES2000年10月，NIST（美国国家标准和技术协会）宣布通过从15种侯选算法中选出的一项新的密匙加密标准。

Rijndael被选中成为将来的AES。

Rijndael是在 1999 年下半年，由研究员 Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 创建的。

AES 正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。

密码技术密码技术基本概念密码技术就是数据加解密的基本过程，就是对明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法阅读的目的。

该过程的逆过程称为解密，即将该编码信息转化为原来数据的过程。

✹明文（Plaintext）：被隐蔽的数据消息；✹• 密文（Ciphertext）：隐蔽后的数据消息；✹• 加密（Encryption）：将明文转换为密文的过程；✹• 解密（Decryption）：将密文转换为明文的过程；✹• 密钥（Key）：控制加密、解密的安全参数；✹• 当前，密码技术的发展使得它已经能用于提供完整性、真实性、和非否认性等属性，成为保障信息安全的核心基础技术。

✹明文P用加密算法E和加密密钥K加密,得到密文C=E K（P）；✹在传送的过程中可能会出现密文截获者（又称攻击者或入侵者）；✹到了接收端，利用解密算法D和解密密钥K，解出明文为D K C）= D K（E K（P））=P；✹在这里我们假定加密密钥和解密密钥都是一样的，但实际上它们可以是不一样的（即使不一样，这两个密钥也必然有某种相关性）；✹密钥通常是由一个密钥源提供，当密钥需要向远地传送时，一定要通过另一个安全信道；✹根据KERCHOFF原则：算法是公开的，密钥是保密的。

在密码技术发展的早期，人们把数据的安全依赖于算法的是否保密，很显然这是不够安全的。

1883年Kerchoffs第一次明确提出编码原则：“加密算法应建立在算法的公开不影响明文和密钥安全的基础之上”。

这一原则成为判定密码强度的衡量标准，实际上也成为传统密码和现代密码的分界线。

密码的分类与算法1.按历史发展阶段划分（1）手工密码（2）机械密码（3）电子机内乱密码（4）计算机密码2.按保密程度划分(1)理论上保密的密码(2)实际上保密的密码(3)不保密的密码3.按密钥方式划分（1）对称式密码（2）非对称是密码4.按密码算法分（1）对称式密码算法（2）3DES（3）RC2和RC4（4）国际数据加密算法（5）公共密码算法（6）数字签名算法（7）AES（8）单向散列算法古典密码技术密码分析所谓密码分析，就是在未知密钥的前提下，从密文中恢复出明文或者推导出密钥，对密码进行分析的尝试。

3
生成代理密钥
根据用户属性信息和密码体制，生成代理密钥。
代理重加密过程
确定重加密密钥
由代理密钥生成中心或其他可信第三方生成 。
加密明文数据
使用重加密密钥对明文数据进行加密，得到 密文数据。
传输密文数据
将密文数据传输给需要解密的接收方。
解密过程
确定解密密钥
由接收方自己或由可信第三方生成。
解密密文数据
增强安全性证明
02
在方案的设计过程中，应注重安全性证明的严密性和完整性，
确保方案在各种攻击情况下的安全性。
防范潜在威胁
03
针对潜在的威胁和攻击，应采取有效的防范措施，如防止密钥
泄露、抵御恶意攻击等。
优化执行效率
优化加密和解密过程
代理重加密方案的执行效率受到加密和 解密过程的影响，应采取有效的优化措 施，如减少计算复杂度、优化算法实现 等，提高方案的执行效率。
03
代理重加密的应用场景
代理重加密广泛应用于云计算、物联网、社交网络等领域，支持数据共
享、访问控制等应用场景。
基于属性密码的代理重加密算法
基于属性密码的代理重加密算法定义
基于属性密码的代理重加密算法是一种结合了属性密码和代理重加密技术的密码算法，它 利用属性密码的特性实现代理重加密的过程。
基于属性密码的代理重加密算法的优点
相关工作
国内外学者在代理重加密技术方 面进行了大量研究性密码的代理重加密方案 是近年来研究的热点，具有广阔
的应用前景。
目前，已有的方案存在一些问题 ，如安全性不足、灵活性不够等
，需要进一步改进和完善。
02
基于属性密码的代理重加 密方案概述
方案定义与特点

密码基础算法知识点总结密码学是计算机科学的一个分支，主要研究数据的保护和安全性。

密码算法是密码学的一个重要组成部分，它用于数据加密和解密。

在信息安全领域中，密码算法被广泛应用于保护通信数据、网络数据、存储数据等方面。

密码算法的安全性直接影响着信息的保密性和完整性，并且也是信息安全的一个重要基础。

密码算法知识点总结如下：1. 对称加密算法对称加密算法也称为私钥加密算法，它使用一个密钥进行加密和解密过程。

常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。

对称加密算法的优点是加密和解密速度快，但密钥管理较为复杂，安全性较低。

2. DES算法DES算法是一种对称加密算法，采用56位密钥，有8位校验位，所以实际上是64位。

DES算法的加密过程主要包括初始置换、16轮迭代加密、逆初始置换三个步骤，解密过程与加密过程相反。

3. 3DES算法3DES算法是对DES算法的加强，它采用了三个相同或不同的密钥，对数据进行三次加密和解密。

3DES算法的安全性比DES算法更高。

4. AES算法AES算法是一种高级加密标准，采用对称加密算法，它的密钥长度支持128位、192位和256位。

AES算法的特点是安全性高、速度快。

5. 非对称加密算法非对称加密算法也称为公钥加密算法，它使用一对密钥进行加密和解密，其中一个为公钥，另一个为私钥。

常见的非对称加密算法有RSA、ElGamal、ECC等。

非对称加密算法的优点是密钥管理简单，安全性高，但加密和解密速度较慢。

6. RSA算法RSA算法是一种非对称加密算法，基于大数分解的数学难题。

RSA算法的安全性依赖于大数分解的困难性，目前还未有有效的算法可以快速有效地分解大数。

7. 数字签名数字签名是一种用于验证文件或数据完整性和来源的技术，它使用私钥对文件或数据进行签名，然后使用公钥对签名进行验证。

数字签名主要用于保护文件的完整性和防止抵赖。

8. 消息摘要算法消息摘要算法也称为哈希算法，它将任意长度的消息或文件转换为固定长度的摘要值。

密码加密算法安全性检测说明密码加密算法是保护信息安全的重要手段之一，其安全性直接影响到用户数据的保密性和完整性。

因此，对于密码加密算法的安全性进行检测十分重要。

本文将从密码加密算法的基本原理，安全性评估指标、常见的安全性攻击手段、常用的安全性评估方法等方面进行说明和分析，以提供一定的参考。

一、基本原理密码加密算法是通过将明文转换为密文，通过密码（加密密钥）将密文转换为明文，从而保证信息的安全性。

常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。

对称加密算法使用相同的密钥进行加解密，如DES、AES等。

非对称加密算法使用一对相关的密钥进行加解密，如RSA、ECC等。

二、安全性评估指标对密码加密算法进行安全性评估时，需要考虑以下几个主要指标：1. 密钥空间大小：密钥空间大小越大，破解难度越大。

2. 密文的随机性：密文应该具有很高的随机性，使得攻击者无法根据密文猜测出明文。

3. 抗攻击性：算法应该具备抵御各种已知的攻击手段，如穷举攻击、差分攻击、线性攻击等。

4. 密钥管理：密钥的生成、更新、存储和分发应具备安全性。

5. 高效性：算法的加解密速度较快。

三、常见的安全性攻击手段1. 穷举攻击：通过尝试所有可能的密钥，直到找到正确的密钥破解密文。

2. 字典攻击：使用预先生成的密码字典，逐个尝试将密文破解为明文。

3. 差分攻击：通过分析输入输出对的差异，推导出密钥的一些信息。

4. 线性攻击：通过分析一系列明文-密文对，推导出密钥的一些信息。

5. 暴力攻击：通过不断尝试密钥的组合，直到找到正确的密钥。

6. 中间人攻击：在通信过程中拦截加密数据，窃取密钥或篡改数据。

四、常用的安全性评估方法1. 密钥空间大小分析：通过计算密钥长度和可能的组合数量，确定密钥空间的大小。

2. 线性分析：通过对算法进行线性逼近，推导出密钥的一些信息。

3. 差分分析：通过对算法进行差分逼近，推导出密钥的一些信息。

4. 暴力攻击模拟：通过模拟攻击者的暴力破解行为，评估算法的破解难度和所需时间。

密码学重要知识点0x01 密码学定义密码学（Cryptograghy）是研究编制密码和破译密码的技术科学，是研究如何隐密地传递信息的学科。

研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。

在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究，常被认为是数学和计算机科学的分支，和信息论也密切相关。

著名的密码学者 Ron Rivest 解释道：“密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯”，自工程学的角度，这相当于密码学与纯数学的异同。

密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。

依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。

密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。

现代密码学所涉及的学科包括：信息论、概率论、数论、计算复杂性理论、近世代数、离散数学、代数几何学和数字逻辑等。

0x02 密码发展史根据国家密码管理局给出的全面文件指出古典密码在古代很多国都有所使用。

古代中国：从古到今，军队历来是使用密码最频繁的地方，因为保护己方秘密并洞悉敌方秘密是克敌制胜的重要条件。

中国古代有着丰富的军事实践和发达的军事理论，其中不乏巧妙、规范和系统的保密通信和身份认证方法。

中国古代兵书《六韬》中的阴符和阴书：《六韬》又称《太公六韬》或《太公兵法》，据说是由西周的开国功臣太公望(又名吕尚或姜子牙，约公元前1128—公元前1015)所著。

书中以周文王和周武王与太公问答的形式阐述军事理论，其中《龙韬•阴符》篇和《龙韬•阴书》篇，讲述了君主如何在战争中与在外的将领进行保密通信。

以下是关于“阴符”使用方法对话的译文。

武王问太公说：领兵深入敌国境内，军队突然遇到紧急情况，战事或有利，或失利。

我要与各军远近相通，内外相应，保持密切的联系，以便及时应对战场上军队的需求，应该怎么办呢?太公回答说：国君与主将之间用阴符秘密联络。

固定
0E 0B 0D 09 09 0E 0B 0D 0D 09 0E 0B 0B 0D 09 0E
S0,0 S0,1 S0,2 S0,3 S1,0 S1,1 S1,2 S1,3 S2,0 S2,1 S2,2 S2,3 S3,0 S3,1 S3,2 S3,3
5、密钥扩展
输入密钥直接被复制到扩展密钥数组的前四个字。然后每次用四个字填充扩展密钥数组余下的部分。在扩展密钥数组中，每个新增的字w[i]依赖于w[i-1]和w[i-4]。在四种情形下，三个使用了异或。对w数组中下标为4的倍数的元素采用了更复杂的函数来计算。
g函数：
1、字循环的功能是使一个字中的4个字节循环左移一个字节，即将输入字[B0,B1,B2,B3]变换成[B1,B2,B3,B0]。 2、字代替利用S盒对输入字中的每个字节进行字节代替。 3、将结果与轮常量Rcon[j]相异或。
截至2006年，针对AES唯一的成功攻击是旁道攻击。美国国家安全局审核了所有的参与竞选AES的最终入围者（包括Rijndael），认为他们均能够满足美国政府传递非机密文件的安全需要。2003年6月，美国政府宣布AES可以用于加密机密文件。
Rijndael 被选为AES是经过多个国家的密码专家广泛讨论的结果。Rijndael 算法具有灵活、简便、抗击多种密码分析的优点，它的目标是发展成能够安全用于商业、政治和军事的加密算法。
目录结构
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貳
壹
1、对称加密算法
1、对称加密算法
对称加密算法[1]是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。

分组密码算法序列密码算法
分组密码算法是一种对明文按照一定大小的分组进行加密的算法。

在这种算法中，明文被分成固定长度的块，并对每个块进行加密转换以生成密文。

最常见的分组密码算法是AES（高级加密标准）。

AES算法使用128位的分组大小，也就是将明文分成128位的块，并使用相同的密钥对每个块进行加密。

具体的加密过程包括轮密钥生成、字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加等步骤。

这些步骤的重复执行使得AES算法具有较高的安全性和强大的抵抗攻击的能力。

序列密码算法是一种通过对明文逐个字符进行加密转换来生成密文的算法。

在这种算法中，明文中的每个字符都会被一个密钥对应的密码算法转换成密文中的一个字符。

最常见的序列密码算法是RC4（Rivest Cipher 4）。

RC4算法使用可变长度的密钥，通过对明文中的每个字符与密钥中的一个字符进行异或运算来生成密文中的字符。

由于RC4算法的简单性和高效性，它在很多应用中被广泛使用，比如加密通信协议SSL/TLS。

虽然分组密码算法和序列密码算法在加密原理和实现上存在一定的差异，但它们都是基于数学运算和密钥的加密算法。

无论是分组密码算法还是序列密码算法，都需要选择合适的密钥长度和密码算法，以及采取适当的安全措施来保护密钥的安全性，从而保证加密的强度和可靠性。

同时，为了提高密码算法的安全性，研究者们也在不断地提出新的加密算法和协议，以应对日益增长的安全风险和攻击手段。

密码算法密钥密码协议
密码算法是一种数学算法，用于对数据进行加密和解密。

它们被广泛应用于保护敏感信息的安全性，如用户密码、银行交易等。

密码算法的设计目标是提供高度的安全性，同时保持较高的计算效率。

常见的密码算法包括对称加密算法和非对称加密算法。

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，如DES、AES等。

非对称加密算法使用一对密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，如RSA、ECC 等。

密钥是密码算法中的关键部分，它用于加密和解密数据。

对称加密算法中，密钥必须保密且双方共享；非对称加密算法中，公钥可以公开，私钥必须保密。

密钥的长度越长，破解难度越大，安全性越高。

密码协议是指在网络通信中，为了保证通信的安全性而采用的一系列协议和方法。

密码协议的目标是保护通信过程中的数据机密性、完整性和认证性。

常见的密码协议包括SSL/TLS、IPsec、SSH 等。

SSL/TLS协议用于在Web浏览器和服务器之间建立加密连接，保护用户的隐私和数据安全。

IPsec协议用于在网络层提供数据的加密和认证，确保数据在传输过程中的安全性。

SSH协议用于远程登录和文件传输的加密，防止信息被窃听和篡改。

总结起来，密码算法是用于加密和解密数据的数学算法，密钥是密码算法中的关键部分，密码协议是为了保证通信安全而采用的一系列协议和方法。

这些技术的目标是提供高度的安全性，保护敏感信息的机密性和完整性。

谓的公开密钥密码体制就是使用不同的加密密 钥与解密密钥，是一种“由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行 的”密码体制。 在公开密钥密码体制中，加密密钥（即公开密钥）PK是公开信息，而解 密密钥（即秘密密钥）SK是需要保密的。加密算法E和解密算法D也都是公 开的。虽然秘密密钥SK是由公开密钥PK决定的，但却不能根据PK计算出SK。 正是基于这种理论，1978年出现了著名的RSA算法，它通常是先生成一对 RSA 密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外 公开，甚至可在网络服务器中注册。为提高保密强度，RSA密钥至少为500 位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在 传送信息时，常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式，即信 息采用改进的DES或IDEA对话密钥加密，然后使用RSA密钥加密对话密钥和 信息摘要。对方收到信息后，用不同的密钥解密并可核对信息摘要。 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，从提出到现在的三十多年里，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算法内容摘要
•
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。
数据加密的流程如下图
• CryptoAPI使用两种密钥：会 话密钥与公共/私人密钥对。会 话密钥使用相同的加密和解密 密钥，这种算法较快，但必须 保证密钥的安全传递。公共/私 人密钥对使用一个公共密钥和 一个私人密钥，私人密钥只有 专人才能使用，公共密钥可以 广泛传播。如果密钥对中的一 个用于加密，另一个一定用于 解密。公共/私人密钥对算法很 慢，一般只用于加密小批数据， 例如用于加密会话密钥。 • CryptoAPI支持两种基本 的编码方法：流式编码和块编 码。流式编码在明码文本的每 一位上创建编码位，速度较快， 但安全性较低。块编码在一个 完整的块上（一般为64位）上 工作，需要使用填充的方法对 要编码的数据进行舍入，以组 成多个完整的块。这种算法速

linux用户密码加密算法方法摘要：一、引言二、Linux密码加密原理1.加密方式2.加密算法三、Linux常用密码加密工具1.shadow命令2.passwd命令3.crypt命令四、如何为Linux用户设置加密密码1.使用shadow命令2.使用passwd命令3.使用crypt命令五、密码加密与隐私保护1.密码强度2.定期更换密码3.使用复杂密码六、总结正文：一、引言在网络安全日益重要的今天，保护用户密码的安全显得尤为重要。

Linux 作为一款开源操作系统，其用户密码的安全性直接关系到系统的安全。

为了提高Linux用户密码的安全性，本文将介绍几种常用的密码加密算法和方法。

二、Linux密码加密原理1.加密方式Linux密码加密主要有两种方式：一种是基于口令的加密，另一种是基于生物特征的加密。

基于口令的加密是目前最常用的加密方式，其主要流程是将用户输入的明文密码经过加密算法处理后，存储在系统中的加密数据库中。

2.加密算法Linux系统中常用的加密算法有：MD5、SHA-1、SHA-256等。

这些加密算法具有较高的安全性，可以有效防止明文密码泄露带来的风险。

三、Linux常用密码加密工具1.shadow命令shadow命令是Linux系统中常用的一种密码加密工具。

它可以通过将加密后的密码存储在/etc/shadow文件中，从而提高密码的安全性。

使用shadow命令加密密码的操作如下：```sudo shadow -l 用户名```2.passwd命令passwd命令是Linux系统中用于修改用户密码的命令。

在使用passwd 命令修改密码时，可以选择使用加密算法对密码进行加密。

操作如下：```sudo passwd 用户名```3.crypt命令crypt命令是Linux系统中另一个常用的密码加密工具。

它的加密方式更加复杂，安全性更高。

使用crypt命令加密密码的操作如下：```sudo crypt 用户名```四、如何为Linux用户设置加密密码1.使用shadow命令```sudo shadow -l 用户名```2.使用passwd命令```sudo passwd 用户名```3.使用crypt命令```sudo crypt 用户名```五、密码加密与隐私保护1.密码强度为了提高密码的安全性，建议使用包含大小写字母、数字和特殊符号的复杂密码。

信息安全技术密码学密码算法概述专业：计算机科学与技术班级：06442班学号：0644218姓名：王佳日期：2009-12-08密码学[1]（在西欧语文中之源于希腊语kryptós，“隐藏的”，和gráphein，“书写”）是研究如何隐密地传递信息的学科。

在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究，常被认为是数学和计算机科学的分支，和信息论也密切相关。

著名的密码学者Ron Rivest解释道：“密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯”，自工程学的角度，这相当于密码学与纯数学的异同。

密码学是信息安全等相关议题，如认证、访问控制的核心。

密码学的首要目的是隐藏信息的涵义，并不是隐藏信息的存在。

密码学也促进了计算机科学，特别是在于电脑与网络安全所使用的技术，如访问控制与信息的机密性。

密码学已被应用在日常生活：包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。

直到现代以前，密码学几乎专指加密(encryption)算法：将普通信息（明文,plaintext）转换成难以理解的资料（密文,ciphertext）的过程；解密(decryption)算法则是其相反的过程：由密文转换回明文；加解密包含了这两种算法，一般加密即同时指称加密(encrypt 或encipher)与解密(decrypt或decipher)的技术。

加解密的具体运作由两部分决定：一个是算法，另一个是密钥。

密钥是一个用于加解密算法的秘密参数，通常只有通讯者拥有。

历史上，密钥通常未经认证或完整性测试而被直接使用在密码机上。

密码协议（cryptographic protocol）是使用密码技术的通信协议（communication protocol）。

近代密码学者多认为除了传统上的加解密算法，密码协议也一样重要，两者为密码学研究的两大课题。

在英文中，cryptography和cryptology都可代表密码学，前者又称密码术。

常见加密算法
1、DES（Data Encryption Standard）：对称算法，数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；
2、3DES（Triple DES）：是基于DES的对称算法，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高；
3、RC2和RC4：对称算法，用变长密钥对大量数据进行加密，比 DES 快；
简单的加密设计：用密钥对原文做 异或，置换，代换，移位
名称
数据大小(MB)
时间(s)
平均速度MB/S
评价
DES
256
10.5
22.5
低
3DES
256
12
12
低
AES(256-bit)
256
5
51.2
中
Blowfish
256
3.7
64
高
表5-3 单钥密码算法性能比较表
名称
实现方式
运算速度
安全性
改进措施
较快
军事级
加大迭代轮数
S盒可随机秘
密选择，便于软件实现
Blowfish
256-448bit
密钥、16轮迭代
最快
军事级、可通过改变密钥长度调整安全性
适合固定密钥场合，不适合常换密钥和智能卡
RC4
密钥长度可变
快DESl0倍
对差分攻击和线性攻击具有免疫能力，高度非线性
密钥长度放宽到64bit
算法简单，易于编程实现
7、AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，对称算法，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，在21世纪AES 标准的一个实现是Rijndael算法；
8、BLOWFISH，它使用变长的密钥，长度可达448位，运行速度很快；

目前典型密码算法
目前典型的密码算法有：
1. DES：数据加密标准，是一种对称密钥密码算法，密钥长度为56位，加密效率较高，在金融、政府等领域得到广泛应用。

2. AES：高级加密标准，也是一种对称密钥密码算法，密钥长度可选128位、192位、256位，被认为是目前最安全的加密算法之一，被广泛应用于互联网、金融等领域。

3. RSA：一种非对称密钥密码算法，由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）在1977年共同提出。

RSA算法利用公钥加密、私钥解密的方式来保护信息安全，在数字签名、电子商务等领域得到广泛应用。

4. MD5：消息摘要算法，主要用于确保信息传输完整性和一致性，常用于密码存储。

MD5算法虽然在信息摘要方面表现出色，但由于其存在多个漏洞，已经被广泛认为不够安全，不建议使用。

5. SHA：安全哈希算法（Secure Hash Algorithm），与MD5类似，常用于确保信息传输完整性和一致性，算法强度更高，目前主流的SHA算法有SHA-1、SHA-2、SHA-3等。