数据加密算法.kdh
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数据加密方法及原理介绍数据加密是一种基于密码学的技术,用于将原始数据转换为密文以保护数据的机密性和完整性。
数据加密方法是在保障数据安全方面非常重要的一项技术,它可以应用于各种领域,包括网络通信、电子商务、云计算等。
本文将介绍数据加密的基本原理以及常见的数据加密方法。
一、数据加密的基本原理数据加密是通过应用密码算法对原始数据进行转换,生成密文的过程。
加密算法主要分为两种类型:对称密钥算法和非对称密钥算法。
1.对称密钥算法对称密钥算法也称为私钥算法,使用同一个密钥进行加密和解密。
加密过程中,将原始数据按照密钥规定的规则进行转换生成密文;解密过程中,使用相同的密钥对密文进行逆向转换,得到原始数据。
对称密钥算法的优点是加解密速度快,适合处理大量数据。
常见的对称密钥算法有DES(Data Encryption Standard)、AES(Advanced Encryption Standard)和IDEA(International Data Encryption Algorithm)等。
2.非对称密钥算法非对称密钥算法也称为公钥算法,使用不同的密钥进行加密和解密。
加密方使用公钥,解密方使用私钥。
加密过程中,将原始数据按照公钥规定的规则进行转换生成密文,解密过程中,使用私钥对密文进行逆向转换,得到原始数据。
非对称密钥算法的优点是密钥管理方便,安全性更高。
常见的非对称密钥算法有RSA(Rivest-Shamir-Adleman)、ECC(Elliptic Curve Cryptography)等。
二、数据加密方法在实际应用中,数据加密方法分为多种方式,根据具体需求选用不同的加密方法。
1.分组密码算法分组密码算法是对原始数据按照一定长度分组,然后分组加密。
最常见的分组密码算法是DES和AES。
DES使用64位密钥和64位明文分组,每次加密一个分组;AES使用128位密钥和128位明文分组,每次加密一个分组。
分组密码算法的优点是结构简单、加解密速度快,不足之处是密钥的安全性相对较低。
数据库存储加密的常用技术方法1. 数据库加密技术:一种常用的数据库存储加密方法是使用数据库自带的加密功能,如SQL Server的Transparent Data Encryption (TDE)和Oracle的Transparent Data Encryption (TDE)。
这些工具可以对整个数据库进行加密,保护数据在磁盘上的存储安全。
2. 数据字段级加密:通过使用对称加密算法如AES或DES对数据库中的特定字段进行加密,可以在数据存储和传输过程中提供额外的安全保护。
3. 哈希加密:对于敏感数据,可以使用哈希加密(如SHA-256或SHA-512)将数据存储为哈希值,以保护数据的隐私和完整性。
4. 数据脱敏:对于不太敏感的数据,可以采用数据脱敏技术,通过对数据进行部分隐藏或替换,以保护隐私信息并保持数据的可用性。
5. 数据加密算法选择:在数据库存储加密过程中,需要仔细选择合适的加密算法和密钥长度,以确保数据的安全性和性能之间达到平衡。
6. 密钥管理:在数据库加密中,密钥管理是非常重要的一环,需要确保密钥的生成、存储和轮换过程都是安全可靠的。
7. 数据库访问控制:除了加密,对数据库访问进行严格的控制和审计也是保护数据安全的重要手段,可以通过权限管理等方式限制对敏感数据的访问。
8. 数据传输加密:除了存储加密,数据库还需要考虑数据在传输过程中的安全,可采用SSL/TLS协议对数据传输进行加密保护。
9. 数据备份加密:保护数据库备份文件的安全也是很重要的,可以使用特定的备份加密工具或数据库系统自带的备份加密功能。
10. 强制访问控制:采用强制访问控制机制,例如标签、多因素认证等手段保证数据存储安全。
11. 数据审计:建立完善的数据审计机制,记录所有对数据库的操作,及时发现异常行为并采取相应的防范措施。
12. 应用层加密:在数据库存储加密的也需要在应用层对数据进行加密处理,确保数据在传输和处理过程中都得到安全保护。
数据库中数据加密与解密的实现方法在当今信息时代,数据的安全性愈发突显重要。
尤其是数据库中存储的大量敏感数据,如用户个人信息、企业机密等,必须得到有效的保护,以防止恶意访问和滥用。
加密与解密是一种常用的数据保护措施,通过对数据进行加密处理,即使数据库遭到非法访问,也能有效防止数据泄露。
本文将介绍数据库中数据加密与解密的实现方法。
一、对称加密算法对称加密算法是一种常用的加密方法,也称为私钥加密算法。
该算法使用相同的密钥进行加密和解密操作,因此在应用中密钥的保护措施至关重要。
对称加密算法的优点是加密解密速度快,适合对大量数据进行加密。
常见的对称加密算法有DES(Data Encryption Standard)、AES(Advanced Encryption Standard)等。
在数据库中使用对称加密算法进行数据加密,需要进行以下步骤:1. 选择合适的加密算法和密钥长度。
根据实际需求和数据敏感程度,选择适当的对称加密算法和密钥长度。
2. 生成密钥并妥善保存。
为了保证数据的安全性,密钥的生成和妥善保存非常重要。
可以使用专门的密钥管理系统来生成和管理密钥。
3. 对数据进行加密处理。
对于需要加密的数据,在数据库中创建相应的字段,并通过对称加密算法使用密钥对数据进行加密处理。
4. 存储密文。
将加密后的数据存储在数据库中。
为了提高安全性,最好将密钥和密文分别存储在不同的位置,以免数据泄露导致密钥被获取。
5. 解密数据。
在需要访问加密数据的时候,通过密钥使用相同的对称加密算法进行解密处理,得到明文数据。
二、非对称加密算法非对称加密算法也称为公钥加密算法,相对于对称加密算法,它使用一对不同的密钥进行加密和解密操作,一把密钥是公开的,称为公钥,而另一把密钥是私密的,称为私钥。
公钥用于加密数据,只有持有相应私钥的人才能解密数据。
非对称加密算法的优点是密钥的传输相对安全,不会被中间人窃取。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA、ECC等。
数据库存储加密的常用技术方法1. 数据库加密方法:对称加密对称加密是一种常见的数据库加密方法,通过使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
常用的对称加密算法包括AES、DES和3DES等。
对称加密适用于对数据库中的整个数据进行加密保护。
2. 对称加密详细描述:对称加密使用相同的密钥对数据进行加密和解密,因此需要有效地管理密钥的生成、分发和保护。
一般来说,对称加密速度较快,适用于对大量数据进行加密和解密的场景。
但是需要注意的是,密钥的安全性对整个加密系统非常重要。
3. 数据库加密方法:非对称加密非对称加密是另一种常见的数据库加密方法,与对称加密不同的是,非对称加密采用一对密钥,分别是公钥和私钥,用于加密和解密数据。
4. 非对称加密详细描述:非对称加密使用公钥对数据进行加密,而私钥用于解密数据。
这种加密方法可以实现数据的安全传输和存储,同时无需将私钥暴露给其他用户。
非对称加密虽然比对称加密速度慢,但在安全性方面有优势。
5. 数据库加密方法:哈希加密哈希加密是一种将数据转化成固定长度的哈希值的加密方法,一般用于验证数据的完整性,而不是加密数据的存储。
6. 哈希加密详细描述:哈希加密通过对数据进行哈希计算,生成固定长度的哈希值。
由于哈希函数的不可逆性,即无法从哈希值还原出原始数据,因此哈希加密适用于对数据进行完整性校验和数字签名等场景。
7. 数据库加密方法:数据脱敏数据脱敏是一种将敏感数据部分或全部替换为虚拟数据的加密方法,适用于需要对数据进行部分隐藏的场景。
8. 数据脱敏详细描述:数据脱敏通过使用虚拟数据或保留数据的部分信息,隐藏敏感信息以达到保护隐私的目的。
常用的数据脱敏方法包括字符替换、数据泛化和数据屏蔽等。
数据脱敏可以在不影响数据格式和逻辑结构的情况下对数据进行保护。
9. 数据库加密方法:加密存储过程加密存储过程是通过将敏感数据的处理逻辑封装成存储过程,实现对数据的加密和解密操作。
10. 加密存储过程详细描述:加密存储过程使用数据库内置的存储过程功能,将加密算法封装在存储过程中,通过调用存储过程实现对数据的加密和解密。
数据加密技术及其应用数据加密技术是当今信息安全领域中至关重要的一部分,它通过对数据进行加密处理,以保障数据的机密性、完整性和可用性,从而防止数据被未经授权的访问者获取或篡改。
随着信息技术的迅猛发展,数据加密技术的应用范围也越来越广泛,涵盖了金融、医疗、电子商务等各个领域。
一、对称加密算法对称加密算法是一种将相同的密钥用于加密和解密的技术。
在这种算法中,发送方和接收方必须事先共享同一密钥,然后使用该密钥进行加密和解密操作。
常见的对称加密算法包括DES(数据加密标准)、AES(高级加密标准)等。
由于对称加密算法加解密速度快,适合处理大量数据,因此在许多领域得到广泛应用,如银行系统中的交易数据加密、电子邮件通信中的数据保护等。
二、非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥:公钥和私钥。
发送方使用接收方的公钥进行加密,接收方再使用自己的私钥进行解密。
这种算法不需要事先共享密钥,因此更适合于网络环境下的安全通信。
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)是最经典的非对称加密算法之一,广泛应用于数字签名、SSL/TLS通信等领域。
三、哈希函数哈希函数是一种将任意长度的输入数据映射为固定长度哈希值的函数。
它具有单向性和抗碰撞性的特点,即无法从哈希值反推出原始数据,并且很难找到两个不同的输入数据对应相同的哈希值。
常见的哈希函数包括MD5、SHA-1、SHA-256等。
哈希函数广泛应用于数据完整性校验、密码存储、数字签名等场景。
四、数据加密技术的应用1. 金融领域:在银行系统中,数据加密技术用于保护客户的账户信息、交易记录等敏感数据,防止黑客攻击和数据泄露。
2. 医疗领域:医疗信息系统中的患者病历、诊断报告等隐私数据需要得到有效保护,数据加密技术可以确保这些敏感信息不被未授权的人员访问。
3. 电子商务:在电子商务平台上,用户的个人信息、支付信息等需要得到有效保护,以防止信息泄露和欺诈行为。
数据加密技术可以确保用户的隐私安全。
IKE-phase1-negotiation讲解IPSEC VPN连接建⽴(IKE)详解IPSEC构建站点到站点连接的基本过程对于站点到站点的会话,构建连接的基本过程如下:⼀个VPN⽹关对等体发起了到另外⼀个远程的VPN⽹关对等体的会话(触发流量)如果没有存在VPN的连接,那么ISAKMP/IKE阶段1开始,两个对等体协商如何保护管理连接。
Diffie-hellman⽤于为管理连接中的加密算法和HMAC功能来安全的共享密钥。
在安全管理连接中来执⾏设备验证。
ISAKMP/IKE阶段1结束,阶段2开始;对等体协商参数和密钥信息⽤来保护数据连接(这是在安全管理连接下实现的,或者你也可以选择性的再次使⽤Diffie hellman)数据连接被建⽴,阶段2结束,VPN⽹关现在可以通过数据连接来保护⽤户流量。
最终,管理连接和数据连接将会超时,并重新构建连接ISAKMP/IKE阶段1中的⼯作模式分为主模式和积极模式(或野蛮模式)ISAKMP/IKE阶段1:⼀.管理连接在阶段1建⽴,它是⼀个双向的过程。
源和⽬标都是使⽤的UDP 500⼆.在ISAKMP/IKE阶段1将会发⽣三件事情:建⽴双向的ISAKMP SA1.安全关联建⽴和安全参数协商(加密算法,HASH算法,DH组,⾝份认证)。
2.DH算法(密钥交换)3.对等体认证(pre-shared,rsa-sig,加密随即数)三.ISAKMP/IKE阶段1基本上负责建⽴⼀个安全的管理连接,然后,执⾏这3个步骤有两种模式:1.主模式;(Main mode)2.积极模式,或者被称为侵略模式(Aggressive mode)主模式执⾏3步双向交换过程,总共6 个数据包主模式的好处:设备验证的步骤发⽣在安全的管理连接中,因为这个连接是在前两个步骤中构建的,因此,两个对等体需要发送给对⽅的任何实体信息都可以免受攻击。
站点到站点和使⽤证书做设备验证的远程访问使⽤的默认模式主模式管理连接的状态:状态解释MM_NO-STATE 处于阶段1的主模式过程中,SP未协商好,SA未建⽴好MM_SA_SETUP处于主模式中,SP协商好,初始化SA建⽴好MM_KEY-EXCH 处于主模式中,发⽣了DH交换,计算密钥KDH,并⽣成许多密钥MM_KEY_AUTH处于主模式中,成功完成对等体的⾝份认证,阶段1完成,阶段⼆开始了;注意:这⾥的第5个包应该是IDi不是IDr。
数据加密技术介绍在这个互联网高速发展的时代,信息安全已经成为越来越多人关注的问题。
尤其是对于企业和政府部门来说,数据安全更是重中之重。
而数据加密技术作为保障信息安全的重要手段,已经得到了广泛的应用。
那么,什么是数据加密技术?它又是如何保障我们的信息安全呢?就让我来为大家介绍一下数据加密技术。
一、什么是数据加密技术数据加密技术,就是将原始数据(明文)通过一定的算法转换成无法被轻易解读的密文,从而保护数据在传输和存储过程中的安全性。
只有掌握了解密算法和密钥,才能将密文还原成原始数据。
数据加密技术主要包括两个方面:加密算法和解密算法。
二、加密算法加密算法是数据加密技术的核心,它决定了加密的强度和安全性。
目前,常用的加密算法有对称加密算法、非对称加密算法和混合加密算法。
1.对称加密算法:对称加密算法是指加密和解密使用同一把密钥的加密算法。
这种算法的优点是加密和解密速度快,缺点是密钥的传输和保管存在安全隐患。
典型的对称加密算法有DES、3DES和AES等。
2.非对称加密算法: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。
这种算法的优点是密钥的传输安全,缺点是加密和解密速度较慢。
典型的非对称加密算法有RSA、ECC和DSA等。
3.混合加密算法:混合加密算法是将对称加密算法和非对称加密算法相结合的一种加密方式。
它既利用了对称加密算法的速度优势,又保证了非对称加密算法的密钥安全。
典型的混合加密算法有SSL/TLS和IKE等。
三、解密算法解密算法是数据加密技术的另一个重要组成部分,它负责将密文还原成原始数据。
解密算法通常依赖于密钥,只有掌握正确的密钥,才能成功解密。
解密算法的安全性直接影响到加密技术的效果。
目前,解密算法主要有两种类型:对称解密算法和非对称解密算法。
1.对称解密算法:对称解密算法是指使用与加密算法相同的密钥进行解密的算法。
这种算法的优点是解密速度快,缺点是密钥的传输和保管存在安全隐患。
2.非对称解密算法:非对称解密算法是指使用与加密算法不同密钥进行解密的算法。
数据加密与解密算法数据在今天的信息社会中扮演着至关重要的角色,可以是个人隐私,商业机密,甚至国家安全。
为了保护这些重要信息的安全性,数据加密与解密算法应运而生。
本文将探讨数据加密和解密算法的基本原理,以及一些常用的加密算法。
一、数据加密算法数据加密是将原始数据转换为加密数据的过程,以保护数据的机密性和完整性。
下面介绍几种常见的数据加密算法。
1. 对称加密算法对称加密算法使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
加密和解密的过程都是可逆的,只要密钥相同,就可以还原原始数据。
DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)是对称加密算法的代表。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥,分别是公钥和私钥。
公钥用于加密数据,私钥用于解密数据。
非对称加密算法具有更高的安全性,但加密解密的过程较慢。
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)和ECC(Elliptic Curve Cryptography)是非对称加密算法的代表。
3. 哈希算法哈希算法通过将原始数据转换为固定长度的哈希值,以保护数据的完整性。
哈希算法是一种单向函数,即无法从哈希值还原原始数据。
常用的哈希算法有MD5(Message Digest Algorithm 5)和SHA (Secure Hash Algorithm)系列。
二、数据解密算法数据解密是将加密数据还原为原始数据的过程。
解密算法需要使用相同的密钥或密钥对进行解密操作。
下面介绍几种常见的数据解密算法。
1. 对称解密算法对称解密算法使用与加密过程相同的密钥进行解密操作。
由于密钥是相同的,解密操作可以无损地还原原始数据。
DES和AES是对称解密算法的代表。
2. 非对称解密算法非对称解密算法使用与加密过程不同的密钥进行解密操作。
解密的过程需要使用私钥进行,确保只有密钥持有者能够解密数据。
RSA和ECC是非对称解密算法的代表。
数据加密方法据不完全统计,到目前为止,已经公开发表的各种加密算法多达数百种。
下面我们将分别介绍简单加密方法、对称算法、公钥算法和PGP的应用。
1.简单的加密方法:换位和置换换位和置换(transposition and substitution ciphers)是两种主要的编码方法,是组成最简单的密码基础。
换位很像是一种字母游戏,打乱字母的顺序,并设法用这些打乱的字母组成一个单词。
在换位密码中,数据本身并没有改变,它只是被安排成另一种不同的格式,有许多种不同的置换密码,有一种是用凯撒大帝的名字Julias Caesar命名的,即凯撒密码。
它的原理是每一个字母都用其前面的第三个字母代替,如果到了最后那个字母,则又从头开始算。
字母可以被在它前面的第n个字母所代替,在凯撒的密码中n就是3。
2.基于密钥的密码算法这种算法通常有两类:对称算法和公开密钥算法。
(1)对称算法对称算法,就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来,反过来也成立。
大多数对称算法中,加、解密的密钥是相同的,这些算法也称为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。
算法的安全性依赖于密钥,只要通信需要保密,密钥就必须保密。
对称算法又分为两类:分组算法和序列算法,两者区别在于分组算法是对一个大的明文数据块(分组)进行运算;序列算法是对明文中单个位(或字节)进行运算。
对称算法体制的发展趋势将以分组密码为重点,着名的对称密码算法有:1)DES(Data Encryption Standard)数据加密标准最着名的保密密钥或对称密钥加密算法DES(Data Encryption Standard)是由IBM公司在70年代发展起来的,该标准于1977年由美国国家标准局颁布,主要用于民用敏感信息的保护,后被国际标准化组织接受作为国际标准。
DES主要采用替换和移位的方法,使用56位密钥每次处理64位数据,运算速度快,易于用软件实现,也适合在专用芯片上实现。
数据加密与安全存储规范数据在现代社会中扮演者至关重要的角色,无论是个人用户的隐私数据,还是企业组织的商业数据,都需要进行加密和安全存储以防止泄露和非法访问。
为此,制定一套数据加密与安全存储规范是至关重要的。
本文将介绍典型的数据加密方法和安全存储策略,并提供一套具体的规范。
一、数据加密方法数据加密是数据安全的基石,下面介绍几种常见的数据加密方法:1. 对称加密算法对称加密算法使用同一个密钥来进行加密和解密,常用的对称加密算法有DES、AES等。
在使用对称加密算法时,需要确保密钥的安全性,避免密钥被泄露。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥,分别为公钥和私钥,公钥用于加密,私钥用于解密。
常用的非对称加密算法有RSA、DSA等。
在采用非对称加密算法时,需要妥善保管私钥,避免私钥被泄露。
3. 哈希加密算法哈希加密算法将任意长度的数据转化为固定长度的哈希值,并且不可逆。
常用的哈希加密算法有MD5、SHA等。
哈希加密算法主要用于对用户密码等敏感数据进行加密存储。
二、安全存储策略除了数据加密,安全存储也是确保数据安全的重要措施。
下面是一些常见的安全存储策略:1. 数据分区将数据分区存储在不同的物理介质上,以分散数据的风险。
例如,个人用户可以将部分重要数据存储在U盘或云存储中,而将其他数据存储在本地硬盘中。
2. 定期备份定期备份数据是防止数据丢失的重要手段。
重要数据可以选择每天、每周或每月进行备份,以便在数据损失或泄露时可以及时恢复。
3. 访问控制对于企业组织而言,确保只有经过授权的用户可以访问敏感数据非常重要。
采用合理的访问控制策略,例如基于角色的访问控制和访问日志记录,可以帮助排除未经许可的访问。
4. 防止物理损坏对于介质存储的数据,防止物理损坏也是安全存储的一项重要措施。
对于硬盘、光盘等物理介质,保持干燥、避免震动和高温环境可以提高数据的安全性。
三、数据加密与安全存储规范制定一套数据加密与安全存储规范对于保护数据安全至关重要。
2008年第9期福建电脑数据加密算法刘影1.2(1.合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥2330092.安徽电子信息职业技术学院软件学院安徽蚌埠233000)【摘要】:在信息时代,数据的安全是非常重要的,加密是保证数据安全的主要的方式之一。
加密时需要选择适当的加密算法,本文介绍了DES,IDES,ASE,椭圆加密算法,RSA等常用的信息加密算法并简单进行比较。
【关键字】:数据加密,DES,IDES,ASE,RSA,椭圆加密算法1、引言随着计算机及网络技术的发展,计算机网络应用已渗透到社会生活的各个领域,在给人类带来便利的同时也带来了巨大的威胁。
因此网络的安全越来越受到重视,及时采取有效的安全措施,对于保障网络安全十分重要。
网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性科学。
它的目的是保护存储在计算机系统中或在网络上传输的数据的安全。
从系统安全的角度可以把网络安全的研究内容分为两大体系:攻击和防御。
攻击技术包括:网络监听、网络扫描、网路入侵、网络后门、网络隐身。
网络防御包括:操作系统的安全设置、加密技术、防火墙技术、入侵检测。
其中加密技术是网络中最基本的用于主动防御的安全技术,主要是通过对数据加密来保障其安全性,使其变为难以识别的数据,它是计算机安全中重要的技术措施之一。
2、数据加密数据加密就是对可读的原文(即明文)经过某种算法处理使其成为不可读的一段代码(即密文),并且只能在输入相应的密钥之后才能显示出原来内容(即明文)。
把将其转换为明文的过程称为解密。
加密算法是数据加密的核心,它本身的好坏直接影响数据加密的安全和性能。
基于密钥的算法分两类:对称密钥算法和公开密钥算法。
3、对称密钥算法对称密钥算法(SymmetricAlgorithm)又称传统密码算法或单密钥体制,即发送方和接收方利用同一个密钥来进行加密和解密。
加密密钥能够从解密密钥中推算出来,反过来也成立。
对称算法要求发送者和接收者进行安全通信之前,需要协商一个密钥。
对称算法的安全性取决于密钥的安全性。
3.1DES(DataEncryptionStandard)DES即数据加密标准是一个对称的分组密码,既可用于加密又可用于解密。
它的安全性以密钥的保密性为基础。
加密前将明文分成固定长度的组,用同一密钥和算法对每一块加密,输出也是固定长度的密文。
加密过程是使用64位密钥(密钥实际为56位的数,其中8位用作奇偶校验位)来对64位数据块进行加密的方法,并对64位的数据块进行16轮编码。
64位一组的明文从算法的一端输入,64位的密文从算法的另一端输出。
密钥可以是任意的56位数,且可在任意的时候改变。
DES加密数据速度快,效率高,被广泛应用于大量数据的加密,但是当通信的人数比较多时,密钥的保密管理比较困难,由于其密钥长度为56位,目前已不能提供足够的安全性。
3.2IDEA(InternationalDataEncryptionAlgorithm)IDEA算法又叫国际数据加密算法,相对于DES的56位密钥它使用128位密钥,每次加密一个64位的数据块。
IDEA算法的安全性相对DES算法有很大的提高,其密钥是128位,在穷举攻击的情况下,需要经过2128次加密才能恢复出密钥,假设一个芯片能每秒产生和运行10亿个密钥,它将检测1013年。
且被认为循环四次就可以抵御差分密码分析。
因此IDEA是非常安全的,而且它比DES在软件实现上快得多。
3.3AES(AdvancedEncryptionStandard)AES即高级数据加密标准是一个迭代的、对称密钥分组的密码,是基于排列和置换运算,现在已经成为新一代的数据加密标准。
AES加密的分组长度和密钥的长度都是可变的,其密钥可以使用128、192和256位密钥,一般较常用的密钥的长度为128位,并且可以根据自己的需要选择分组的长度和加密的轮数来保证数据的安全AES加密与DES相比有很强的保密强度,安全级别较高,且能经受住时间的检验和攻击,并在密钥的长度以及速度都高于DES,并且资源的消耗较底,但是同样,其为对称密钥,密钥必须通过安全的途径传送,密钥管理困难级加密标准。
4、公开密钥算法公开密钥算法(Pulic-keyAlgorithm,也称非对称算法)是用于加密和解密的是两个不同的密钥,而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来。
有一个密钥是公开的,用于发送方对数据进行加密,称公开密钥(简称公钥)。
另一个密钥是不公开的,用于接收方对接收到的信息进行解密,称为私人密钥(简称私钥)。
4.1RSA算法RSA是一个能用于加密,也能用于数字签名的算法,它的安全基于大数分解的难度。
其公开密钥和私人密钥是一对大素数的函数。
从一个公开密钥和密文中恢复出明文的难度等价于分解两个大素数之积。
解密是加密的逆变换,正是这种逆变换,使其具备了数字签名的功能。
它的加密过程是选取两个大的素数p和q,求两个素数之积作为模数n,然后选择一个比n小与(p-1)(q-1)互为质数的数e,找到另一个数字d,使(ed-1)能被(p-1)(q-1)整除,值e和d分别称为公共指数和私有指数,公钥为(n,e),私钥为(n,d)。
然后对于明文M,用公钥(n,e)加密可得到密文C即C=M^eModn。
解密时,对于密文C,用私钥(n,d)解密可得到明文M,即M=C^dModn。
RSA算法把每一块明文转化为与密钥长度相等的密文块,密钥越长,加密效果越好,但加密和解密的花费也大,并且随着密钥长度的增加,加密的速度较慢,且密钥的产生较困难。
4.2ECC(EllipticCurveCryptosystem)ECC即椭圆曲线密码体制是建立在求椭圆曲线离散对数困难基础上的,它的安全性依赖于椭圆曲线离散对数问题的安全性,目前是最流行的一种公开密钥密码体制。
用椭圆曲线来构造密码体制用户可以任意地选择安全的椭圆曲线,在确定了有限域后,椭圆曲线的选择范围很大;椭圆曲线密码体制的另一个优点是一旦选择了恰当的椭圆曲线,就没有有效的亚指数算法来攻击它。
ECC与RSA方法相比,它的安全性更高,只需要160位的密钥就可以达到1024位RSA算法提供的安全等级,而且有更好的加密强度,计算量小和处理速度快,ECC系统的密钥长度要求要短的多,生成速度快。
5、总结由于对信息安全和加密的重要性的认识在不断的提高,因此大家对加密技术的要求也越来越高,在今后的发展中除了可以在对现有的加密技术的改进以提高安全性,也(下转第64页)612008年第9期福建电脑(上接第61页)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!致力于对新的加密技术的开发与研究。
对称密钥和公开密钥等算法各有各的优缺点,在选择时可以根据自己的安全要求,来选择自己需要的加密算法,也可以将其结合起来使用,以达到更好的加密效果,更好的提高数据的安全性。
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我们加入一个修正因子。
这里可以理解为一个由下一个要到达的隐含状态,从开始到t-1时刻隐含状态的局部最优隐含状态序列,以及从开始到达t时刻的观察值序列,这3个参数为输入的惩罚函数.!的意义在于:判断Cpt中从前一个时刻的各个状态达到目前这个状态的时候是否会导致与C.F在和声音程中出现不和协的情况。
一旦出现这样的状态,就把从前一个状态出发到达本状态的概率设置为0。
这样做实际是在选择旋律线的过程中加入了和声规则的限制条件,虽然可能改变了原本的"最优"旋律线,但是同时也避免了出现和声不协调的情况。
!函数的实现:从上图的普通Viterbi算法的示意图我们可以看出,除了时刻以外,其他每个时刻的每个状态都会选择一条局部最优的路径到达自己,最后在通过最后一个状态的选择进行回溯,求得全局最优的序列。
如果我们记录下t=1时刻各个音符到达的位置,进而向前推算,就可以计算出在每个时刻的每个状态的音符位置,再与C.F乐段的音符进行比较就能得到音程差。
最后根据具体约束条件,得到修正值。
除此之外,由于对Cpt首尾这两个音符还要有特别的要求,也可以给"更符合条件的音程差"赋予较高的修正,进而让它有更大机会入选。
3、实验数据以及结果分析程序使用的状态转移矩阵A,观察矩阵B以及初始状态,我们根据基本的乐理知识进行赋值。
我们从各种音乐教科书中选择13个C.F在下方的实例进行训练,为教科书中的C.F在下方的乐段练习题来配对位。
实验结果输出的最可能状态序列为:48923232按照原来状态的含义可以得到结果:图2一个对位实例对教科书上另一个实例,人工对位与机器对位的比较:图3:Cpt1为机器生成对位,Cpt2为教科书上人工对位实验结果分析:对几个不同的乐段进行实验后,可以看出,这种基于马尔可夫链的第一类对位的生成法的确可以生成具有一定价值的对位结果。
但是,其中还存在一些问题等待解决。
①从参数的选择上看,在样本数量有限的情况下,初始化的参数对实验结果产生了较大的影响。
本人由于对音乐专业知识不是十分熟悉,仅凭个人主观设置的初始参数也必定存在着缺陷,这也一定程度上影响了对位的结果。
另一方面上看,如果选择随机初始化初始参数,每次产生的对位结果风格将会迥异。
②从参数进化的方面看,样本的选择以及数量也有很大影响。
由于样本的数量有限,难以使得参数训练达到一个"收敛"的状态。
而从另一角度上看,音乐上的作品本没有对错,最优之分,这里的"收敛"指的是风格上的趋近某一种状态。
而要风格的趋进,最好是采用一个作曲家的作品作为样本。
而实验中,实例都来自不同的音乐教科书,实例作者也各不相同,风格也必定不同。
这个对实验结果趋向某种风格产生了一定的影响。
③添加更多的隐含状态。
本文的隐含状态中没有考虑到音程度数的大小以及增减,如果把这些因素都考虑进去,这样生成的对位结果应该会更加符合乐理。
所以,最理想的状态是,由一个专业音乐家的经验判断来初始化HMM的各个参数,然后,再用这个音乐家的作品来训练参数,这样即使在样本数量不大的情况下,也会相对容易得到一个较理想的结果。
④对于对位规则的遵守以及风格上看。
对位法规则众多,包括了旋律音程,和声音程,旋律线走势,首尾音符选择,等等,不可能一一形式化且被采用。
在人工对位的时候,作曲家们在大体上遵守基本准则的情况下,偶有突破,作品风格带有个人色彩,对位结果自然优秀;利用规则的约束,或是遗传算法产生的机器对位,能遵守事先设定的各个准则,作品风格带有随机色彩;利用隐马尔可夫模型生成的对位,应该来说在旋律线上相关性更好,但是由于对于规则的把握不够,实验中可能会产生一些违反规则的对位结果。