对称密钥密码体制

对称密钥密码体制对称密钥密码体制是指加密和解密过程中使用相同的密钥。

这种体制也叫做单密钥密码体制，因为加密和解密使用的密钥相同，能在保持安全的前提下对数据进行快速处理。

对称密钥密码体制通常分为分组密码和流密码两种。

分组密码是将明文分成固定长度的块，再和密钥一起通过一系列算法进行加密。

这种方法处理速度非常快，因为加密和解密算法是对数据块进行分组处理的，同时相同密钥的使用也降低了密钥管理的复杂性。

然而，分组密码存在的一个问题是，对数据块的分组可能会导致重复的数据，这些数据可以被攻击者用来破解密钥。

流密码是将明文和密钥通过一个伪随机数生成器计算出一个流式密钥，然后将流式密钥和明文一起进行异或运算来加密数据。

这种方法加密和解密速度也非常快，而且每个数据块都有独立的流式密钥，增强了数据的安全性。

然而，流密码也存在一些问题，例如在密钥被泄露时，加密数据就变得不安全了。

对称密钥密码体制的优点包括：1. 处理速度快：加密和解密使用的密钥相同，从而能快速处理数据。

2. 加密方式简单：对称密钥密码体制通常采用分组密码或流密码，在数据加密和解密过程中使用块或流式加密，处理速度快，同时也方便计算机的硬件或软件实现。

3. 密钥管理相对简单：使用相同的密钥进行加密和解密，可以使加密和解密的过程更加简单，从而降低了密钥管理的复杂度。

4. 对称密钥密码体制广泛应用于大多数数据通信应用中，如数据存储、数据传输等。

对称密钥密码体制的缺点包括：1. 密钥管理不安全：对称密钥密码体制存在一个主要问题，即密钥的安全性。

如果密钥被泄露或者失窃，那么加密数据就暴露了，导致数据不安全。

2. 非法用户可以访问数据：一旦非法用户获取了密钥，他们便可以访问数据而不会受到限制，这可能会导致重大的安全问题。

3. 可能存在重放攻击：由于每个数据块都使用相同的密钥进行加密，数据可能被攻击者截获并用于重放攻击，从而使数据的安全性大大降低。

4. 算法的安全性不能得到保证：对称密钥密码体制的安全性取决于加密算法本身的安全性。

常见的密码体制
常见的密码体制分为两种：私⽤密钥加密技术和公开密钥加密技术，前者是对称加密，后者是⾮对称加密。

1.私⽤密钥加密技术（对称加密）：
加密和解密采⽤相同的密钥，对于具有n个⽤户的系统需要n(n-1)/2个密钥。

在⽤户群不是很⼤的情况下存放，对于⼤⽤户分布式，密钥的分配和保存会成为问题。

DES是对机密信息进⾏加密和验证随机报⽂⼀起发送报⽂摘要来实现。

DES密钥长度为56bit，Triple DES（DES的⼀种变形）将56bit的密钥长度的算法对实现信息进⾏3次加密，是长度达到了112bit。

对称加密系统仅能⽤于对数据进⾏加解密处理，提供数据的机密性，不能⽤于数字签名。

2.公开密钥加密技术（⾮对称加密）：
加密和解密相对独⽴，分别⽤两种不同的密钥，公钥向公众公开，谁都可以使⽤，私钥只有解密⼈知道，公钥⽆法⽤于解密。

RSA算法就是典型的⾮对称加密。

公钥⽅便实现数字签名和验证，但算法复杂，效率低。

对于n个⽤户的系统，仅需要2n个密钥，公钥加密提供⼀下功能：
A.机密性
B.确认性
C.数据完整性
D.不可抵赖性
DES中明⽂按64位进⾏分组，密钥事实上是56位参与DES运算（64为只⽤56为具有较⾼的安全性，第8,16,24,32,40,48,56,64位⽤于校验位）。

分组后的明⽂组和56位的密钥按位交替或交换的⽅法形成密⽂组的加密⽅法。

⼊⼝参数有三个：key（密钥）、data（加解密的数据）、mode（⼯作模式）。

mode有两种，加密模式和解密模式，对应key的加密和解密过程。

客户端和服务端都需要保存key不泄露。

网络安全密码学简介密码学发展历史 古典密码近代密码现代密码古典密码起始时间：从古代到19世纪末，长达几千年密码体制：纸、笔或者简单器械实现的简单替代及换位通信手段：信使例子：行帮暗语、隐写术、黑帮行话近代密码起始时间：从20世纪初到20世纪50年代，即一战及二战时期密码体制：手工或电动机械实现的复杂的替代及换位通信手段：电报通信现代密码起始时间：从20世纪50年代至今密码体制：分组密码、序列密码以及公开密钥密码，有坚实的数学理论基础。

通信手段：无线通信、有线通信、计算网络等现代密码学的重要事件1949年Shannon发表题为《保密通信的信息理论》，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。

（第一次飞跃）1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，密码学得到了迅速发展。

1976年，Diffe和Hellman提出公开密钥的加密体制的实现，1978年由Rivest、Shamire和Adleman 提出第一个比较完善的公钥密码体制算法（第二次飞跃）（现代）密码学的基本概念密码学（Cryptology）是结合数学、计算机科学、电子与通讯等诸多学科于一体的交叉学科，是研究密码编制和密码分析的规律和手段的技术科学。

密码学不仅用来实现信息通信的各种安全目标：机密性，真实性（包括完整性，不可否认性）等●加密，消息认证码，哈希函数，数字签名，身份认证协议，安全通信协议，等安全机制密码学提供的只是技术保障作用现代密码学技术 数据加密数据真实性数据加密的基本思想对机密信息进行伪装●将机密信息表述为不可读的方式●有一种秘密的方法可以读取信息的内容伪装去伪装信息不可读消息原始信息Security services and mechanismsBobAlice ？？？M=明文%……&￥#@*用k 加密/解密，保密性、机密性密文kk M =“I love you ”明文--加密体制加密系统●一个用于加/解密，能够解决网络安全中的机密性的系统由明文、密文、密钥、密码算法四个部分组成。

1.对称加密体制的优缺点:优点：加密速度快,保密度高。

缺点：1.密钥是保密通信的关键，如何才能把密钥安全送到收信方是对称加密体制的突出问题。

2. n个合作者，就需要n各不同的密钥，使得密钥的分发复杂。

3.通信双方必须统一密钥。

4.难以解决数字签名认证问题。

不适合网络邮件加密需要。

DES是采用传统换位与置换的加密方法的分组密码系统。

2.非对称加密体制的优缺点:缺点：加密算法复杂，加密和解密的速度比较慢。

优点：1.公钥加密技术与对称加密技术相比，其优势在于不需要共享通用的密钥。

2.公钥在传递和发布过程中即使被截获，由于没有与公钥相匹配的私钥，截获的公钥对入侵者没有太大意义。

3.密钥少便于管理，N个用户通信只需要N对密钥。

4.密钥分配简单，加密密钥分发给用户，而解密密钥由用户自己保留。

3.数字签名和加密的区别数字签名采用公开密钥算法实现，数字签名与通常的数据加密算法作用是不同的，它们的实现过程与使用的密钥不同。

数字签名使用的是发送方的密钥对，发送方用自己的私有密钥进行加密，接收方用发送方的公开密钥进行解密。

数字签名是一个一对多关系：任何拥有发送方公开密钥得人都可验证数字签名的正确性。

数字签名是为了证实信息确实是由某个用户发送，对网络中是否有人看到该信息并不关心。

数据加密使用的是接受方的密钥对，发送方用接收方的公开密钥进行加密，接受方用自己的私有密钥进行解密。

加密是一个多对一的关系：任何知道接受方公开密钥的人都可以向接收方发送加密信息，只有拥有接收方私有密钥的人才能对信息解密。

一个用户通常有两个密钥对，一个用来对数字签名进行加密解密，一个用来对私密密钥进行加密解密。

4.RSA算法中，素数p=7，q=11，加密密钥e=7，计算解密密钥d解：N=pq=7*11=77φ（n）=(p-1)(q-1)=6*10=60根据公式d× e ≡ 1 (mod (p-1)(q-1))又e=7,所以7*d≡ 1 (mod 60)。

对称密钥密码体制的原理和特点一、对称密钥密码体制的原理1. 对称密钥密码体制是一种加密方式，使用相同的密钥进行加密和解密。

2. 在对称密钥密码体制中，加密和解密使用相同的密钥，这个密钥必须保密，只有合法的用户才能知道。

3. 对称密钥密码体制使用单一密钥，因此在加密和解密过程中速度较快。

4. 对称密钥密码体制中，发送者和接收者必须共享同一个密钥，否则无法进行加密和解密操作。

二、对称密钥密码体制的特点1. 高效性：对称密钥密码体制使用单一密钥进行加密和解密，因此速度较快，适合于大量数据的加密和解密操作。

2. 安全性有限：尽管对称密钥密码体制的速度较快，但密钥的安全性存在一定的风险。

一旦密钥泄露，加密数据可能会遭到破解，因此密钥的安全性对于对称密钥密码体制至关重要。

3. 密钥分发困难：在对称密钥密码体制中，发送者和接收者必须共享同一个密钥，因此密钥的分发和管理可能会存在一定的困难。

4. 密钥管理困难：对称密钥密码体制密钥的管理和分发往往需要借助第三方机构或者密钥协商协议来实现，这增加了密钥管理的复杂性。

5. 广泛应用：尽管对称密钥密码体制存在一定的安全性和管理困难，但由于其高效性，仍然广泛应用于网络通信、金融交易等领域。

对称密钥密码体制是一种加密方式，使用相同的密钥进行加密和解密。

它具有高效性和广泛应用的特点，然而安全性较差并且密钥管理困难。

在实际应用中，需要权衡其优劣势，并采取相应的安全措施来确保其安全性和有效性。

对称密钥密码体制的应用对称密钥密码体制作为一种快速高效的加密方式，在现实生活中有着广泛的应用。

主要的应用领域包括网络通信和数据传输、金融交易、安全存储、以及移动通信等。

1. 网络通信和数据传输在网络通信和数据传输中，对称密钥密码体制被广泛应用于加密数据传输过程。

在互联网传输中，大量的数据需要在用户和服务器之间进行传输，为了保护数据的安全性，对称密钥密码体制被用来加密数据，确保传输过程中数据不被窃取或篡改。

网络安全中基于传统对称密码体制的密钥管理摘要本文主要介绍了基于传统对称密码体制下的一种密钥分配方案。

它将整个系统中的密钥从低到高分成三个等级——初级密钥、二级密钥和主机主密钥。

低级密要不会以明文的形式出现，而是以受高级密钥加密的形式传输和保存。

高级密钥存放在一种专有密码装置（硬件）的工作寄存器中（该寄存器的内容只能设置不能访问），并且相关的密码转换操作均在专有密码装置中进行，这样便保证了密钥装置内之外永不一明文的形式出现。

从而较好的提供了一种安全的密钥管理方案。

1．介绍根据近代密码学的观点，密码系统的安全应只取决于密钥的安全，而不取决于对算法的保密。

在计算机网络环境中，由于用户和节点很多，需要使用大量的密钥。

密钥的数量如此之大，而且又要经常更换，其产生、存贮、分配是极大的问题。

如无一套妥善的管理方法，其困难性和危险性是可想而知的。

以下的讨论基于这样一个事实：计算机网络中的各个节点或者是主机或者是终端。

为了简化密钥的管理工作，我们采用密钥分级策略。

我们将密钥分成初级密钥、二级密钥和主机主密钥三个级别。

1）初级密钥用于加解密数据的密钥称为初级密钥，记为K。

初级密钥可由系统应用实体请求通过硬件或软件方式自动产生，也可以由用户自己提供。

初级密钥仅在两个应用实体交换数据时才存在，它的生存周期很短，通常只有几分钟。

为了安全，初级密钥必须受更高一级的密钥的保护，直至它的生存周期结束为止。

一般而言，初级密钥为相互通信的两个进程所共享，在主机或终端上会同时存在多个初级密钥。

2）二级密钥二级密钥用以加密保护初级密钥，记作KN。

二级密钥的生存周期一般较长，它在较长时间里保持不变。

3）主机主密钥主机主密钥是这一管理方案中的最高机密钥，记作KM，用于对主机系统的初级密钥和二级密钥提供保护。

主机主密钥的生存周期很长。

在一个网络系统中由主机和终端等多种需要使用密钥的实体，只有针对不同性质的实体配备不同的密钥，并对不同的密钥采取不同的保护才能方便密钥的管理。