所有加密算法及对称加密和非对称加密分类

 对称加密:双方使用的同一个密钥,既可以加密又可以解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。

优点:速度快,对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用,算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

缺点:在数据传送前,发送方和接收方必须商定好秘钥,然后 使双方都能保存好秘钥。其次如果一方的秘钥被泄露,那么加密信息也就不安全了。另外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的唯一秘 钥,这会使得收、发双方所拥有的钥匙数量巨大,密钥管理成为双方的负担。

在对称加密算法中常用的算法有:DES、AES等。

AES:密钥的长度可以为128、192和256位,也就是16个字节、24个字节和32个字节

DES:密钥的长度64位,8个字节。

非对称加密:一对密钥由公钥和私钥组成(可以使用很多对密钥)。私钥解密公钥加密数据,公钥解密私钥加密数据(私钥公钥可以互相加密解密)。

私钥只能由一方保管,不能外泄。公钥可以交给任何请求方。

在非对称加密算法中常用的算法有: 

RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、Diffie-Hellman、ECC(椭圆曲线加密算法)。
使用最广泛的是RSA算法,Elgamal是另一种常用的非对称加密算法。

缺点:速度较慢

优点:安全

 

1.分类

加密算法首先分为两种:单向加密、双向加密。

单向加密是不可逆的,也就是只能加密,不能解密。通常用来传输类似用户名和密码,直接将加密后的数据提交到后台,因为后台不需要知道用户名和密码,可以直接将收到的加密后的数据存储到数据库。

双向加密算法通常分为对称性加密算法和非对称性加密算法,对于对称性加密算法,信息接收双方都需事先知道密匙和加解密算法且其密匙是相同的,之后便是对数据进行 加解密了。非对称算法与之不同,发送双方A,B事先均生成一堆密匙,然后A将自己的公有密匙发送给B,B将自己的公有密匙发送给A,如果A要给B发送消 息,则先需要用B的公有密匙进行消息加密,然后发送给B端,此时B端再用自己的私有密匙进行消息解密,B向A发送消息时为同样的道理。

2.常用算法

几种对称性加密算法:AES,DES,3DES

DES是一种分组数据加密技术(先将数据分成固定长度的小数据块,之后进行加密),速度较快,适用于大量数据加密,而3DES是一种基于DES的加密算法,使用3个不同密匙对同一个分组数据块进行3次加密,如此以使得密文强度更高。

相较于DES和3DES算法而言,AES算法有着更高的速度和资源使用效率,安全级别也较之更高了,被称为下一代加密标准。

几种非对称性加密算法:RSA,DSA,ECC

RSA和DSA的安全性及其它各方面性能都差不多,而ECC较之则有着很多的性能优越,包括处理速度,带宽要求,存储空间等等。

几种线性散列算法(签名算法):MD5,SHA1,HMAC

这几种算法只生成一串不可逆的密文,经常用其效验数据传输过程中是否经过修改,因为相同的生成算法对于同一明文只会生成唯一的密文,若相同算法生成的密文不同,则证明传输数据进行过了修改。通常在数据传说过程前,使用MD5和SHA1算法均需要发送和接收数据双方在数据传送之前就知道密匙生成算法,而HMAC与之不同的是需要生成一个密匙,发送方用此密匙对数据进行摘要处理(生成密文),接收方再利用此密匙对接收到的数据进行摘要处理,再判断生成的密文是否相同。

3.加密算法选用

对于各种加密算法的选用:

由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程,密钥的管理直接决定着他的安全性,因此当数据量很小时,我们可以考虑采用非对称加密算法。

在实际的操作过程中,我们通常采用的方式是:采用非对称加密算法管理对称算法的密钥,然后用对称加密算法加密数据,这样我们就集成了两类加密算法的优点,既实现了加密速度快的优点,又实现了安全方便管理密钥的优点。

如果在选定了加密算法后,那采用多少位的密钥呢?一般来说,密钥越长,运行的速度就越慢,应该根据的我们实际需要的安全级别来选择,一般来说,RSA建议采用1024位的数字,ECC建议采用160位,AES采用128为即可。

对于几种加密算法的内部实现原理,有兴趣的可以细细研究。而对于其实现而言,网上有很多开源版本,比较经典的是PorlaSSL(官网:http://en.wikipedia.org/wiki/PolarSSL )。其它语言如JAVA,OBJC也都有相应的类库可以使用。

 

常见加密算法 

DESData Encryption Standard):数据加密标准,速度较快,适用于加密大量数据的场合; 

3DESTriple 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;

RC2RC4:用变长密钥对大量数据进行加密,比 DES 快;

IDEAInternational 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;

DSADigital Signature Algorithm):数字签名算法,是一种标准的 DSS(数字签名标准);

AESAdvanced 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ElGamalDeffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。 比如说,MD5,你在一些比较正式而严格的网站下的东西一般都会有MD5值给出,如安全焦点的软件工具,每个都有MD5。严格来说MD5并不能算是一种加密算法,只能说是一种摘要算法(数据摘要算法是密码学算法中非常重要的一个分支,它通过对所有数据提取指纹信息以实现数据签名、数据完整性校验等功能,由于其不可逆性,有时候会被用做敏感信息的加密。数据摘要算法也被称为哈希(Hash)算法、散列算法。

MD5分类:

1CRC8CRC16CRC32

CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)算法出现时间较长,应用也十分广泛,尤其是通讯领域,现在应用最多的就是 CRC32 算法,它产生一个4字节(32)的校验值,一般是以8位十六进制数,如FA 12 CD 45等。CRC算法的优点在于简便、速度快,严格的来说,CRC更应该被称为数据校验算法,但其功能与数据摘要算法类似,因此也作为测试的可选算法。

WinRARWinZIP 等软件中,也是以 CRC32 作为文件校验算法的。一般常见的简单文件校验(Simple File Verify – SFV)也是以 CRC32算法为基础,它通过生成一个后缀名为 .SFV 的文本文件,这样可以任何时候可以将文件内容 CRC32运算的结果与 .SFV 文件中的值对比来确定此文件的完整性。

SFV 相关工具软件有很多,如MagicSFVMooSFV等。

2MD2 MD4MD5

这是应用非常广泛的一个算法家族,尤其是 MD5(Message-Digest Algorithm 5,消息摘要算法版本5),它由MD2MD3MD4发展而来,由Ron Rivest(RSA公司)1992年提出,被广泛应用于数据完整性校验、数据(消息)摘要、数据加密等。MD2MD4MD5 都产生16字节(128)的校验值,一般用32位十六进制数表示。MD2的算法较慢但相对安全,MD4速度很快,但安全性下降,MD5MD4更安全、速度更快。

在互联网上进行大文件传输时,都要得用MD5算法产生一个与文件匹配的、存储MD5值的文本文件(后缀名为 .md5.md5sum),这样接收者在接收到文件后,就可以利用与 SFV 类似的方法来检查文件完整性,绝大多数大型软件公司或开源组织都是以这种方式来校验数据完整性,而且部分操作系统也使用此算法来对用户密码进行加密,另外,它也是目前计算机犯罪中数据取证的最常用算法。

MD5 相关的工具有很多,如 WinMD5等。

3SHA1SHA256SHA384SHA512

SHA(Secure Hash Algorithm)是由美国专门制定密码算法的标准机构-- 美国国家标准技术研究院(NIST)制定的,SHA系列算法的摘要长度分别为:SHA20字节(160)SHA25632字节(256)SHA38448字节(384)SHA51264字节(512),由于它产生的数据摘要的长度更长,因此更难以发生碰撞,因此也更为安全,它是未来数据摘要算法的发展方向。由于SHA系列算法的数据摘要长度较长,因此其运算速度与MD5相比,也相对较慢。

SHA1的应用较为广泛,主要应用于CA和数字证书中,另外在互联网中流行的BT软件中,也是使用SHA1来进行文件校验的。

4RIPEMDPANAMATIGERADLER32

RIPEMDHans Dobbertin3人在对MD4MD5缺陷分析基础上,于1996年提出来的,有4个标准128160256320,其对应输出长度分别为16字节、20字节、32字节和40字节。

TIGERRoss1995年提出。Tiger号称是最快的Hash算法,专门为64位机器做了优化。

 

posted @ 2018-03-14 23:04  BarryW  阅读(14238)  评论(0编辑  收藏