密码算法与协议2密钥交换协议

标准咨询国产商用密码算法及其相关标准介绍谢宗晓（中国金融认证中心）董坤祥（山东财经大学管理科学与工程学院）甄杰（重庆工商大学管理科学与工程学院）1　概述《中华人民共和国密码法》第六条中规定：密码分为核心密码、普通密码和商用密码。

同时，在第七条和第八条中规定：核心密码、普通密码属于国家秘密，商用密码用于保护不属于国家秘密的信息。

因此，在常见应用中，商用密码得到了大面积的推广，以至于，在实践中，提到“国密”，经常就被默认为国产商用密码算法。

在现代密码系统中，密码算法、密码协议和密钥管理是三个不可或缺的部分，而在这三者之中，最为核心的毫无疑问就是密码算法。

虽然实践证明，绝大部分的安全漏洞都产生于实现和部署过程中，但是，算法的安全与否，直接决定了一个密码系统的基础是否安全。

例如，选用SHA-1、MD4、MD5、RC4和密钥长度小于2048位的RSA 等不安全的算法，不可能实现安全的密码系统。

已经发布的国产商用密码算法，按照类别可以分为：1）对称密码算法，主要包括ZUC 和SM4；2）非对称密码算法，主要包括SM2和SM9；3）密码杂凑算法，主要包括SM3。

2　对称密码算法对称密码（symmetric cryptography）是用相同的密钥（或方法）进行加密解密，这在逻辑上非常清晰，也最直观，有时候也被称之为共享密钥密码，对称密码算法的基本过程如图1所示。

1）　注意，RC4算法已经证明不安全。

图1　对称密码的工作过程已经发布国产商用密码算法中属于对称密码算法的有ZUC 和SM4。

ZUC（祖冲之密码算法）属于序列密码，也称为“流密码”，与之类似的国外密码算法如RC41）。

ZUC 对应的国家标准、行业标准，如表1所示。

SM4属于分组密码，也称为“块密码”，与之类似的国外密码算法如DES（数据加密标准），TDEA/3DES（三重数据加密标准）以及AES（高级加密标准）等。

SM4对应的国家标准、行业标准，如表2所示。

密码协议的概念
密码协议是一种用于安全通信的协议，用于确保通信双方可以在非安全的通信媒介上安全地交换信息和建立共享的密码密钥。

密码协议采用一系列的步骤和规则，用于确保通信的机密性、完整性和可靠性。

密码协议通常包括以下几个基本要素:
1. 身份认证：密码协议应能够验证通信双方的身份，以确保通信双方是合法的参与者。

这通常通过双方交换和验证数字证书或使用密码学技术实现。

2. 密钥协商：密码协议应能够安全地生成、交换和验证共享的密码密钥，以供通信双方用于加密和解密信息。

密钥交换协议如Diffie-Hellman协议和公钥基础设施（PKI）可用于此目的。

3. 加密和解密：密码协议应能够为通信双方提供加密和解密机制，以保护通信内容的机密性。

常见的加密算法包括对称密钥加密和公钥加密。

4. 完整性和认证：密码协议应能够确保通信双方能够验证传输的消息的完整性和真实性，以防止未经授权的修改或篡改。

5. 重放攻击防范：密码协议应能够防止恶意攻击者重复播放已经通过通信媒介传输的信息，以避免重复利用的风险。

密码协议的设计和实施非常重要，因为任何安全协议的弱点都
可能导致通信的机密性和完整性受到威胁，给攻击者提供攻击的机会。

因此，密码协议的设计要遵循密码学的最佳实践和安全原则，并进行严格的安全审计和测试，以确保其安全性和可靠性。

密码套件解读密码学是信息安全的基础，密码套件是密码学中的重要概念。

本文将从密码协议、加密算法、密钥交换、消息认证、协议版本和安全配置六个方面解读密码套件的含义。

一、密码协议密码协议是指在不安全的通信环境中，通信双方如何利用密码技术来保证信息的机密性、完整性、可用性和可控性等安全属性的一组协议。

常见的密码协议包括对称密码协议和非对称密码协议。

对称密码协议是指通信双方使用相同的密钥进行加密和解密操作。

常见的对称密码协议有DES、AES等。

非对称密码协议是指通信双方使用不同的密钥进行加密和解密操作，其中一个是公开的，另一个是保密的。

常见的非对称密码协议有RSA、ECC等。

二、加密算法加密算法是密码学中的核心部分，它是指将明文信息转换为密文信息的过程。

常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。

对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的加密算法。

它的特点是加解密速度快，但密钥管理难度较大。

常见的对称加密算法有DES、AES等。

非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的加密算法，其中一个密钥是公开的，另一个密钥是保密的。

它的特点是加解密速度较慢，但密钥管理较为简单。

常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。

三、密钥交换密钥交换是指在不安全的通信环境中，通信双方如何协商出一个用于通信的密钥。

常见的密钥交换协议有Diffie-Hellman密钥交换协议、RSA密钥交换协议等。

四、消息认证消息认证是指在不安全的通信环境中，通信双方如何确认收到的消息是否来自对方。

常见的消息认证方法有HMAC、数字签名等。

五、协议版本在某些情况下，不同的协议版本可能包含不同的安全特性或漏洞，因此需要对使用的协议版本进行了解和管理。

例如，SSL/TLS协议的不同版本可能具有不同的安全特性，因此在选择使用时需要考虑其版本以及已知的安全问题。

六、安全配置安全配置是指针对特定系统或应用程序的安全参数进行设置和调整，以增强系统的安全性。

例如，对于Web服务器来说，可以设置SSL/TLS协议的加密套件列表和启用HSTS（HTTP Strict Transport Security）等措施来增强其安全性。

SSLTLS协议详解（上）：密码套件，哈希，加密，密钥交换算法本⽂转载⾃1.作为⼀名安全爱好者，我⼀向很喜欢SSL（⽬前是TLS）的运作原理。

理解这个复杂协议的基本原理花了我好⼏天的时间，但只要你理解了底层的概念和算法，就会感觉整个协议其实很简单。

在学习SSL运作原理的过程中，我获益匪浅。

回想起在⼤学期间学到的密码学，那段时间学习它们可是⼀件很⽆聊的事。

现在，我开始明⽩⽼师为什么要让我学习加密的算法，因为密码学可以让我们的⽣活变得更加轻松。

在这⾥，我想分享我所学到的⼀切，当然，我希望这对你能有所帮助。

我们就此开始吧。

的历史在了解SSL的历史时，有必要提⼀下Mozilla Foundation。

说到Mozilla，⾸先我们想到的是他们著名的浏览器Firefox。

根据各种消息来源来看，Firefox是继Chrome和Safari之后最受欢迎的浏览器。

但Firefox杰出的前⾝是，在90年代它是互联⽹⽤户中最受欢迎的浏览器。

尽管这样，在微软推出了Internet Explorer之后，Netscape的时代也就随之结束了，之后他们便建⽴了著名的Mozilla基⾦会，它仍然在成长。

1994年，Netscape为Netscape Navigator浏览器研发了SSL。

其作⽤主要是为了攻击。

后来，随着互联⽹可访问性的增加，银⾏开始利⽤互联⽹进⾏交易。

当时安全性是⼀个很重要的问题，IETF （互联⽹⼯程任务组），也就是⼀群标准化互联⽹协议的⼈，他们研发属于⾃⼰的协议版本来标准化SSL，这是在1999年，现在该协议被称为TLS（传输层安全性），它的最新版本是TLS 1.3。

3.⾸先，在深⼊研究这个话题之前，我们需要对⼏件事情有⼀个基本的了解。

最重要的⼀个是密码学。

理解SSL您不需要成为密码学专家，但基本的了解是必要的。

我们接下来会在这⾥讨论基础知识。

已经知道⾮对称和对称密钥加密的朋友们可以直接跳过本节进⼊下⼀部分。

密码算法和密码协议的关系
密码算法和密码协议是密切相关的两个概念，它们在信息安全领域中都扮演着非常重要的角色。

密码算法是指用于加密和解密数据的数学算法，其目的是保护数据的机密性和完整性，防止数据被未经授权的人员访问和篡改。

密码算法可以分为对称加密算法和非对称加密算法两种。

对称加密算法指的是加密和解密使用相同的密钥，常见的对称加密算法有DES、AES等；非对称加密算法指的是加密和解密使用不同的密钥，常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。

密码协议是指在网络通信过程中，双方为了保证通信的安全性而达成的一种协议。

密码协议通常包括密钥交换协议、认证协议、数字签名协议等。

密钥交换协议是指在通信开始前，双方通过一定的算法协商出一份共享密钥，用于后续的加密和解密操作；认证协议是指在通信过程中，双方通过一定的算法验证对方的身份，确保通信的安全性；数字签名协议是指在通信过程中，双方使用一定的算法对通信内容进行数字签名，以保证通信内容的完整性和真实性。

密码算法和密码协议的关系在于，密码协议需要使用密码算法来实现加密和解密操作，以保证通信的安全性。

密码算法是密码协议的基础，密码协议的安全性也取决于所使用的密码算法的安全性。

因此，在设计密码协议时，需要选择安全可靠的密码算法，并且合理地组合使用不同的密码算法，以达到更高的安全性。

同
时，密码算法也需要不断地更新和改进，以应对不断变化的安全威胁。

密码学—密码算法与协议密码学是研究如何保护信息安全的学科，它涵盖了密码算法和密码协议两个方面。

密码算法是密码学的基础，它是一种数学算法，用来对信息进行加密和解密。

密码算法通过特定的操作将明文转化为密文，使得未授权的人无法获得有用的信息。

只有掌握密钥的人才能够将密文转化为明文。

密码算法主要分为对称密码算法和非对称密码算法两种。

对称密码算法是最古老也是最简单的一种密码算法，它使用相同的密钥进行加密和解密。

常见的对称密码算法有DES、AES等。

对称密码算法具有速度快、加密强度高的优点，但密钥的分发和管理是一个挑战。

非对称密码算法则使用不同的密钥进行加密和解密，其中一个密钥称为公钥，另一个密钥称为私钥。

公钥可以公开，而私钥必须保密。

公钥用于加密，私钥用于解密。

非对称密码算法的代表是RSA算法，它具有较高的安全性，但加密解密的速度较慢。

密码协议是指在通信过程中，双方通过协商和使用密码算法，保证信息的机密性、完整性和可用性。

常见的密码协议有SSL/TLS、IPsec等。

SSL/TLS协议是用于保护Web通信的协议，它使用非对称密钥协商算法和对称密码算法来保证通信的安全。

SSL/TLS协议在传输层上建立了一个安全的通道，使用数字证书来验证身份，防止中间人攻击，确保数据的机密性和完整性。

IPsec协议是一种安全IP通信协议，可以在IP层对数据进行加密和认证，保证数据的机密性和完整性。

IPsec协议可以通过使用AH（认证头）和ESP（封装安全载荷）来实现数据的认证和加密。

除了SSL/TLS和IPsec，还有许多其他的密码协议，如SSH、Kerberos等，它们都在不同的场景下为信息安全提供了保护。

总结起来，密码学涵盖了密码算法和密码协议两个方面。

密码算法用于对信息进行加密和解密，包括对称密码算法和非对称密码算法。

密码协议用于在通信过程中保证信息的机密性、完整性和可用性。

密码学在信息安全领域起着至关重要的作用，它保护了我们的隐私和数据安全。

密码算法、协议、密钥管理一、密码算法（一）定义与概念密码算法是一种数学函数，它在加密和解密过程中起着核心作用。

简单来说，就是将明文（原始信息）通过特定的规则转换为密文（加密后的信息），只有拥有正确密钥的接收者才能将密文还原为明文。

（二）对称密码算法1. 特点- 使用相同的密钥进行加密和解密操作。

- 加密速度快，适用于对大量数据的加密。

2. 常见算法- DES（Data Encryption Standard）- 曾经广泛使用的对称加密算法。

它将64位的明文数据块通过一系列复杂的变换，使用56位的密钥（实际密钥长度为64位，但其中8位用于奇偶校验）进行加密。

由于其密钥长度较短，现在已经不太安全。

- AES（Advanced Encryption Standard）- 目前被广泛认可和使用的对称加密算法。

它支持128、192和256位的密钥长度，能够有效地抵御各种攻击。

AES对128位的数据块进行加密操作，加密轮数根据密钥长度的不同而有所变化（10轮、12轮或14轮）。

（三）非对称密码算法1. 特点- 使用一对密钥，即公钥和私钥。

公钥可以公开，用于加密数据；私钥则必须保密，用于解密由公钥加密的数据。

- 安全性较高，但加密速度相对较慢，适用于密钥交换、数字签名等场景。

2. 常见算法- RSA（Rivest - Shamir - Adleman）- 这是一种基于大整数分解难题的非对称加密算法。

其安全性依赖于将两个大素数相乘很容易，但要将其乘积分解为原来的两个素数非常困难这一数学事实。

例如，在密钥生成过程中，选择两个大素数p和q，计算n = pq，然后根据特定的数学关系生成公钥和私钥。

- ECC（Elliptic Curve Cryptography）- 基于椭圆曲线离散对数问题的非对称加密算法。

与RSA相比，ECC在相同的安全强度下，密钥长度更短，因此计算量更小，更适合在资源受限的设备上使用，如移动设备等。

现代密码学原理与协议现代密码学原理与协议模板一、引言本协议旨在确定双方之间的信息安全和隐私保护原则，以确保数据的机密性和完整性。

本协议依据现代密码学原理设计，旨在提供高度保密的通信和数据传输方式。

二、协议概述本协议所涉及的密码学原理包括对称加密、公钥加密、散列函数、数字签名等。

三、安全通信1.双方将使用基于对称加密算法的加密手段，在通信过程中保证数据的机密性。

2.双方应密钥交换协议（如Diffie-Hellman协议）进行安全密钥的交换，以确保通信过程中密钥的机密性。

3.双方可以使用公钥加密算法进行密钥协商，以加强通信的安全性。

四、数据传输保护1.双方将使用加密的数据传输协议（如TLS/SSL），以确保数据在传输过程中的机密性和完整性。

2.双方将对数据进行数字签名，并采用消息认证码（MAC）确保数据完整性。

五、密钥管理1.双方将定期更换会话密钥，以降低密码被破解的风险。

2.对于非对称加密算法，双方将设计有效的密钥管理机制，确保私钥的安全性。

3.双方将使用密码学安全的随机数生成器生成密钥和初始化向量。

六、安全性审计1.双方将定期进行安全性审计，包括对协议的实现和网络基础设施的评估。

2.双方将修复可能存在的安全漏洞，并提供安全更新，以确保系统的安全性。

七、争议解决双方同意，任何与本协议相关的争议应通过友好协商解决。

如果协商不成，双方可以寻求法律途径解决争议。

八、协议的解释和修改1.本协议的解释和修改应经双方书面同意。

2.双方同意，协议的修改将在双方达成一致后生效。

九、协议的终止1.任一方可在提前通知对方后终止本协议。

2.本协议终止后，双方应立即停止使用协议中约定的任何加密算法和密钥。

以上是本协议的主要内容，双方应遵守协议约定，并确保数据传输和通信过程中的安全性。

如果双方需要修改协议内容，应经过充分协商达成一致。

密码学基础知识点总结密码学是研究保护信息安全的科学和技术领域，涉及到加密、解密、认证和数据完整性等方面。

以下是密码学基础知识的一些关键点：1.加密和解密：加密（Encryption）：将原始信息转换为不可读的形式，以防止未经授权的访问。

使用密钥来执行加密过程。

解密（Decryption）：将加密的信息恢复为原始形式，需要相应的解密密钥。

2.对称加密和非对称加密：对称加密：加密和解密使用相同的密钥。

常见的算法包括AES（高级加密标准）。

非对称加密：加密和解密使用不同的密钥，通常分为公钥和私钥。

常见的算法有RSA、ECC。

3.哈希函数：哈希函数将任意长度的输入数据转换为固定长度的哈希值。

具有单向性，不可逆，相同输入产生相同输出，不同输入尽可能产生不同输出。

4.数字签名：数字签名用于确保消息的来源和完整性。

使用私钥对消息进行签名，接收者使用对应的公钥来验证签名的有效性。

5.公钥基础设施（PKI）：PKI是一组处理数字证书、公钥管理和相关的安全增强技术的标准和实践。

用于建立信任、验证身份和确保信息安全。

6.SSL/TLS协议：SSL（安全套接层）和其继任者TLS（传输层安全）是用于在网络上保护数据传输的协议。

提供加密、认证和数据完整性。

7.密钥交换协议：用于在通信双方之间安全地交换密钥的协议。

常见的有Diffie-Hellman密钥交换算法。

8.零知识证明：零知识证明允许一个参与者证明他知道某些信息，而不泄露这些信息的内容。

在身份验证和隐私保护上有广泛应用。

9.密码学攻击和防御：主动攻击（如中间人攻击）、被动攻击（如监听）等是密码学常见的威胁。

常规的防御手段包括使用强密码、定期更改密钥、使用安全协议等。

10.量子密码学：针对未来量子计算机可能对传统加密算法构成威胁的研究领域，包括量子密钥分发等技术。

这些基础知识点构成了密码学的核心，了解它们对于理解信息安全、网络通信和数据保护等方面至关重要。

密码学知识点总结密码学是研究如何保护信息安全的一门学科，它包括了密码学的基本概念、密码算法、密码协议和密码分析等知识点。

以下是密码学的一些知识点总结：1. 密码学的基本概念：- 明文和密文：明文是未经加密的原始信息，密文是经过密码算法加密后的信息。

- 加密和解密：加密是将明文转换为密文的过程，解密是将密文转换为明文的过程。

- 密钥：密钥是用于加密和解密的算法参数。

- 对称加密和非对称加密：对称加密使用相同的密钥加密和解密数据，非对称加密使用不同的密钥。

2. 对称密钥算法：- DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，使用56位密钥。

- AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，使用128、192或256位密钥。

- Rijndael算法：AES算法的前身，支持更多的密钥长度。

3. 非对称密钥算法：- RSA：Rivest, Shamir和Adleman发明的算法，广泛用于密钥交换和数字签名。

- Diffie-Hellman密钥交换：用于在不安全的通信渠道上安全地交换密钥。

- 椭圆曲线密码术（ECC）：基于椭圆曲线数学的一种非对称加密算法。

4. 哈希函数：- 哈希函数将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出，输出值称为哈希值或摘要。

- 常见的哈希函数有SHA-1、SHA-256、MD5等。

- 哈希函数具有唯一性、不可逆性和抗碰撞性等特性。

5. 数字签名：- 数字签名用于确保数据的完整性、认证发送者和抗抵赖性。

- 数字签名使用发送者的私钥生成，验证时使用发送者的公钥。

- 常用的数字签名算法有RSA和DSA。

6. 密码协议：- SSL/TLS协议：用于在网络上建立安全通信的协议。

- IPsec协议：用于保护IP数据包的协议。

- Kerberos认证协议：用于网络认证的协议。

7. 密码分析：- 密码分析旨在破解密码系统，通常通过暴力破解、频率分析和差分攻击等方法。

国家商用密码算法简介密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学，起源于隐秘消息传输，在编码和破译中逐渐发展起来。

密码学是一个综合性的技术科学，与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。

密码学的基本思想是对敏感消息的保护，主要包括机密性，鉴别，消息完整性和不可否认性，从而涉及加密，杂凑函数，数字签名，消息认证码等。

一．密码学简介密码学中应用最为广泛的的三类算法包括对称算法、非对称算法、杂凑算法。

1.1 对称密码对称密码学主要是分组密码和流密码及其应用。

分组密码中将明文消息进行分块加密输出密文区块，而流密码中使用密钥生成密钥流对明文消息进行加密。

世界上应用较为广泛的包括DES、3DES、AES，此外还有Serpent，Twofish，MARS和RC6等算法。

对称加密的工作模式包括电码本模式(ECB 模式)，密码反馈模式(CFB 模式)，密码分组链接模式(CBC 模式)，输入反馈模式(OFB 模式)等。

1.2 非对称密码公钥密码体制由Diffie和Hellman所提出。

1978年Rivest，Shamir和Adleman 提出RAS密码体制，基于大素数分解问题。

基于有限域上的离散对数问题产生了ElGamal密码体制，而基于椭圆曲线上的离散对数问题产生了椭圆曲线密码密码体制。

此外出现了其他公钥密码体制，这些密码体制同样基于困难问题。

目前应用较多的包括RSA、DSA、DH、ECC等。

1.3杂凑算法杂凑算法又称hash函数，就是把任意长的输入消息串变化成固定长的输出串的一种函数。

这个输出串称为该消息的杂凑值。

一个安全的杂凑函数应该至少满足以下几个条件。

1)输入长度是任意的；2)输出长度是固定的，根据目前的计算技术应至少取128bits长，以便抵抗生日攻击；3)对每一个给定的输入，计算输出即杂凑值是很容易的；4)给定杂凑函数的描述，找到两个不同的输入消息杂凑到同一个值是计算上不可行的，或给定杂凑函数的描述和一个随机选择的消息，找到另一个与该消息不同的消息使得它们杂凑到同一个值是计算上不可行的。

密钥交换（密钥协商）算法及其原理本⽂转载⾃1.本系列的，咱们聊了“密钥交换的难点”以及“证书体系”的必要性。

今天这篇来介绍⼀下实战中使⽤的“密钥协商算法”。

2. /协商机制要达到啥⽬的？介绍了 SSL/TLS 的⾝份认证机制。

这个机制是为了防⽌攻击者通过【篡改】⽹络传输数据，来假冒⾝份，以达到“中间⼈攻击/MITM”的⽬的。

⽽今天要聊的“密钥协商机制”是：（在⾝份认证的前提下）如何规避【偷窥】的风险。

通俗地说，即使有攻击者在偷窥你与服务器的⽹络传输，客户端（client）依然可以利⽤“密钥协商机制”与服务器端（server）协商出⼀个⽤来加密应⽤层数据的密钥（也称“会话密钥”）。

3. /协商机制的⼏种类型俺总结了⼀下，⼤致有如下⼏种类型：依靠⾮对称加密算法原理：拿到公钥的⼀⽅先⽣成随机的会话密钥，然后利⽤公钥加密它；再把加密结果发给对⽅，对⽅⽤私钥解密；于是双⽅都得到了会话密钥。

举例：依靠专门的密钥交换算法原理：这个原理⽐较复杂，⼀两句话说不清楚，待会⼉聊到 DH 的那个章节会详谈。

举例：及其变种依靠通讯双⽅事先已经共享的“秘密”原理：既然双⽅已经有共享的秘密（这个“秘密”可能已经是⼀个密钥，也可能只是某个密码/password），只需要根据某种⽣成算法，就可以让双⽅产⽣相同的密钥（并且密钥长度可以任意指定）举例：和（可能很多同学没听过这俩玩意⼉。

别担⼼，本⽂后续部分有介绍）4. RSA 的密钥协商概述这⼤概是 SSL 最古⽼的密钥协商⽅式 — — 早期的 SSLv2 只⽀持⼀种密钥协商机制，就是它。

的时候，也是拿 RSA 来演⽰。

是⼀种【⾮】对称加密算法。

在本系列的背景知识介绍中，已经聊过这种算法的特点 — — 加密和解密⽤使⽤【不同的】密钥。

并且“⾮对称加密算法”既可以⽤来做“加密/解密”，还可以⽤来做“数字签名”。

密钥协商的步骤（下列步骤只阐述原理，具体的协议细节在下⼀篇讲）1. 客户端连上服务端2. 服务端发送 CA 证书给客户端3. 客户端验证该证书的可靠性4. 客户端从 CA 证书中取出公钥5. 客户端⽣成⼀个随机密钥 k，并⽤这个公钥加密得到 k’6. 客户端把 k’ 发送给服务端7. 服务端收到 k’ 后⽤⾃⼰的私钥解密得到 k8. 此时双⽅都得到了密钥 k，协商完成。

完整性措施相关的国产加密算法国产密码算法国产密码算法是指由国家密码研究相关机构自主研发，具有相关知识产权的商用密码算法。

为了保障商用密码安全，国家商用密码管理办公室制定了一系列密码标准，包括SSF33、SM1分组密码算法（SCB2）、SM2椭圆曲线公钥密码算法、SM3密码杂凑算法、SM4分组密码算法、SM7分组密码算法、SM9标识密码算法、祖冲之密码算法等。

1、SM1分组密码算法SM1是由国家密码管理局编制的一种商用密码分组标准对称算法，分组长度和密钥长度均为128位，算法的安全保密强度及相关软硬件实现性能与AES算法相当，目前该算法尚未公开，仅以IP核的形式存在于芯片中，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。

2、*SM2公钥密码算法SM2算法是国家密码据于2010年12月17日发布的国密标准椭圆曲线加密算法，是一种基于ECC算法的非对称加密算法，SM2椭圆曲线公钥密码算法是我国自主设计的公钥密码算法，包括SM2-1椭圆曲线数字签名算法，SM2-2椭圆曲线密钥交换协议，SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别用于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。

SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题，对于一般椭圆曲线的离散对数问题，目前只存在指数级计算复杂度的求解方法。

与大数分解问题及有限域上离散对数问题相比，椭圆曲线离散对数问题的求解难度要大得多。

因此，在相同安全程度要求下，椭圆曲线密码较其他公钥密码所需的秘钥规模要小得多。

相对于RSA 算法，256位的SM2密码强度已经比2048位的RSA密码强度要高。

其加密强度为256位，密钥长度短，安全程度高，可用于数字签名、密钥交换、公钥加密。

3、*SM3密码杂凑算法SM3是我国采用的一种密码散列函数标准，由国家密码管理局于2010年12月17日发布。

相关标准为“GM/T0004-2012《SM3密码杂凑算法》”。

据国家密码管理局表示，其安全性及效率与SHA-256相当，也叫密码杂凑算法，属于哈希（摘要）算法的一种，功能与MD5，SHA-1相同。

密码学复习题及答案1. 什么是密码学？2. 密码学中的加密和解密过程有什么区别？3. 列举至少三种常见的加密算法。

4. 对称密钥加密和非对称密钥加密有何不同？5. 什么是数字签名，它有什么作用？6. 解释公钥基础设施（PKI）的概念。

7. 什么是哈希函数，它在密码学中的作用是什么？8. 什么是密钥交换协议，它的重要性是什么？9. 什么是密码分析，它与密码学有何关系？10. 什么是量子密码学，它与传统密码学有何不同？答案1. 密码学是研究如何使用数学方法来保证信息传输的安全性，包括数据的加密、解密、认证和完整性保护。

2. 加密是将原始数据（明文）转换为不可读格式（密文）的过程，以保护数据不被未授权访问。

解密是将密文恢复为明文的过程。

3. 常见的加密算法包括：AES（高级加密标准）、RSA（一种非对称加密算法）、DES（数据加密标准）。

4. 对称密钥加密使用相同的密钥进行加密和解密，而非对称密钥加密使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。

5. 数字签名是一种用于验证数字信息真实性和完整性的技术，它使用发送者的私钥进行加密，任何人都可以用发送者的公钥来解密和验证。

6. 公钥基础设施（PKI）是一个用于管理数字证书和公钥加密的系统，它确保了密钥的安全性和证书的可信度。

7. 哈希函数是一种单向函数，可以将任意长度的输入转换成固定长度的输出，常用于验证数据的完整性。

8. 密钥交换协议是一种安全的方法，允许两个通信方在不安全的通道上安全地建立共享密钥。

9. 密码分析是研究如何破解加密算法的科学，它与密码学相对，密码学是研究如何设计难以破解的加密算法。

10. 量子密码学是利用量子力学的原理来实现密码学目的的学科，它与传统密码学的主要区别在于量子密码学可以提供理论上的无条件安全通信。

希望这些复习题和答案能帮助你更好地理解密码学的基本概念和应用。

信息安全的密码学名词解释以下是一些信息安全中常用的密码学术语的解释：1. 加密算法（Encryption Algorithm）：一种数学函数，用于将明文转换为密文的过程。

加密算法通常包括对称加密算法和公钥加密算法。

2. 对称加密算法（Symmetric Encryption Algorithm）：一种使用相同密钥进行加密和解密的加密算法，如DES、AES等。

对称加密算法的特点是加密速度快，但密钥的安全性需要保证。

3. 公钥加密算法（Public Key Encryption Algorithm）：一种使用不同的密钥进行加密和解密的加密算法，如RSA、ElGamal 等。

公钥加密算法的特点是加密和解密使用不同的密钥，其中一个密钥（公钥）用于加密，另一个密钥（私钥）用于解密。

4. 散列函数（Hash Function）：一种将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出数据的函数。

散列函数通常用于数据完整性检测、密码存储等领域，常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。

5. 数字签名（Digital Signature）：使用私钥对数据进行加密生成的一段密文，用于验证数据的完整性和身份。

数字签名可以用于验证数据是否经过篡改，是非常重要的数据完整性保护手段。

6. 密钥交换（Key Exchange）：在通信双方之间安全地交换密钥的过程。

密钥交换协议通常用于保证通信中的密钥安全性，使得只有通信双方才能获取密钥。

7. 数字证书（Digital Certificate）：用于验证实体身份和数据完整性的电子文件。

数字证书包含公钥、证书持有者的身份信息以及签名等内容，由权威机构颁发，用于确保数据传输的安全性。

8. 密钥管理（Key Management）：一套用于生成、分发、存储和撤销密钥的策略和流程。

密钥管理是保证加密系统安全和可靠运行的重要组成部分。

9. 安全协议（Security Protocol）：用于保证网络通信安全性的规范和机制。

基于SM2的标识认证密钥交换协议王晓虎;林超;伍玮【期刊名称】《信息安全学报》【年(卷),期】2024(9)2【摘要】会话密钥(SessionSecretKey,SSK)可在远程实现各方之间的安全通信,在实际的开放网络部署中具有重要地位。

传统SSK主要是基于公钥基础设施的认证密钥交换(Authenticated Key Exchange, AKE)协议构建的,因涉及证书的颁发、更新、撤销等繁琐操作,面临昂贵的计算、通信和存储开销。

虽然基于标识(Identity, ID)的AKE(ID-AKE)协议可解决这个问题,但目前的大部分ID-AKE协议均基于国外密码算法设计,尚未见基于国产商用密码算法的ID-AKE协议在国内外刊物上正式发表,不符合我国密码核心技术自主可控的要求。

SM2认证密钥交换(Authenticated Key Exchange From SM2, SM2-AKE)协议因具有高安全和高效率的特性,在商用密码中得到广泛应用。

但证书管理开销问题仍未被解决,这将极大限制了SM2-AKE协议的应用与推广。

文章于标识密码(Identity-based Cryptography, IBC)体系下采用类Schnorr签名密钥生成方法,基于SM2设计了一种标识认证密钥交换(SM2-ID-AKE)协议,并在CDH安全假设和随机谕言模型下证明了该协议的安全性。

最后的理论分析和仿真实验结果表明,与现有的ID-AKE 协议相比,文章协议至少节省66.67%的通信带宽和34.05%的计算开销,有效降低和减轻了系统的代价和负担,更能够适应网络通讯部署等领域下不同用户的安全通信服务需求。

【总页数】12页(P84-95)【作者】王晓虎;林超;伍玮【作者单位】福建师范大学计算机与网络空间安全学院;福建师范大学数学与统计学院【正文语种】中文【中图分类】TP309【相关文献】1.基于SM2与零知识的射频识别双向认证协议2.基于SM2算法和区块链的移动端身份认证协议设计3.基于标识认证和SM2算法的北斗终端接入认证协商协议4.基于数字签名和SM2算法的终端接入认证协商协议因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

密码应用方案内容密码应用方案是指在实际应用中，通过密码算法和密码协议来保护信息安全的一种方法。

该方案的内容主要涉及以下几个方面：1. 密码算法：密码算法是用于加密和解密数据的数学运算方法。

常见的密码算法有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，速度快，但密钥的传输需要保密。

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，安全性高，但速度较慢。

2. 密码协议：密码协议是指在通信过程中，双方通过交换消息来达成某种安全协议的过程。

常见的密码协议有SSL/TLS协议、IPSec协议等。

密码协议的设计需要考虑安全性、效率和可扩展性等因素。

3. 密码管理：密码管理包括密码的生成、分发和存储等操作。

密码的生成需要考虑随机性和复杂性，以提高密码的安全性。

密码的分发需要采取安全可靠的方式，比如使用安全通道进行传输。

密码的存储需要采取加密和访问控制等措施，防止密码泄露和非法访问。

4. 密码的更新和撤销：密码的更新是为了应对密码泄露和破解的风险，定期更换密码可以提高系统的安全性。

密码的撤销是在密码遗失、员工离职等情况下，及时取消密码的使用权限，以防止信息泄露和非法访问。

5. 系统现状分析：对现有系统的规模、业务应用情况、网络拓扑、信息资源、软硬件组成、管理机制和密码应用等现状进行分析，明确密码应用解决方案所要保护的信息资源和所涉及的范围，并对信息系统有一个总体认识。

6. 安全风险和风险控制需求分析：对信息系统面临的安全风险和风险控制需求进行分析，描述风险分析结果，并给出降低每个风险点的控制措施，同时应重点标示拟通过密码技术解决的风险控制需求。

7. 总体方案设计：根据上述分析，明确设计的基本原则和依据，并给出密码应用方案的总体架构。

8. 管理体系设计与运维体系设计：根据方案的实际运行需要，制定相应的管理和运维体系，确保方案的有效实施和长期稳定运行。

9. 安全与合规性分析：确保密码应用方案符合国家法律法规和相关标准的规定，并对方案的安全性和合规性进行分析和评估。