商用密码技术与应用.ppt

前 言 随着信息化进程的深入和互联网的广泛应用，信息安全问题越来越重要，得到各个国家的高度重视 密码技术是信息安全的核心技术，我国国家领导人也明确指出，密码技术、航天技术和核技术是不容外国染指的三块自留地，是国家的三大战略武器 内容提要 密码算法简介 公钥密码算法又称为“非对称密码算法”，1976年Diffie和Hellman以及Merkle分别提出，要求密钥成对出现，一个为加密密钥，可以对外公开（又称为公钥），另一个为解密密钥，用户自己唯一拥有（称为私钥） 两密钥之间存在相互依存关系,用其中任一个密钥加密的信息只能用另一个密钥进行解密，且不可能从其中一个推导出另一个 密码算法简介 由对称密码算法和公钥密码算法定义可以看出，采用对称密码算法需要通信双方事先获得共享密钥，而采用公钥密码算法时，人人都可以通过收信者的公钥对文件进行加密，然后发给收信者；而有且只有收信者使用其私钥才能对文件进行解密，这使得通信双方无需事先交换密钥就可进行必威体育官网网址通信。 非对称密码算法较对称密码算法处理速度慢，因此，通常把非对称密码算法与对称密码算法结合起来实现最佳性能，即用非对称密码算法在通信双方之间传送对称密钥，而用对称密码算法来对实际传输的数据加密解密。 密码算法简介 分组密码算法 分组密码算法是将明密文分成固定长度分组，采用相同密钥对每一块加密，输出也是固定长度的密文的密码算法。 比较有名的分组密码算法是上世纪70年代美国确立的数据加密标准DES算法，加密时把明文以64bit为单位分成块，而后通过运算把每一块明文转化成同样长度的密文块。 AES算法是上世纪末，美国为替换3DES算法，面向世界评估确定的高级加密标准算法，明密文分块是128比特。 比较有名的分组密码算法还有3DES算法，IDEA算法，TUOFISH算法等。 密码算法简介 分组密码算法结构图 密码算法简介 序列密码算法 序列密码算法是军事和外交领域使用的主要密码技术之一，它的主要原理是通过有限状态机产生性能优良的伪随机序列，使用该序列加密信息流得到密文序列。 序列密码算法的安全强度完全决定于它所产生的伪随机序列的好坏,产生好的序列密码的主要途径之一是利用移位寄存器产生伪随机序列。 密码算法简介 序列密码算法结构图 密码算法简介 公钥密码算法主要包括RSA密码算法和椭圆曲线密码算法 1978年，RSA由美国麻省理工学院(MIT)的Rivest、Shamir和Adleman共同提出，其安全性基于大整数素因子分解的困难性，至今没有有效的方法予以解决 目前，国际主要采用RSA_1024和RSA_2048，近年来，随着计算技术的进步和计算机运算性能的不断提高，RSA算法应用安全的危险性增大，世界各国都在需求替代RSA密码算法的下一代公钥密码算法 密码算法简介 椭圆曲线密码算法 椭圆曲线密码算法（ECC密码算法）被国际公认为唯一成熟可替代RSA密码算法的公钥密码算法 椭圆曲线密码算法基于有限域上的离散对数难解问题设计 椭圆曲线密码算法相对RSA密码算法而言，具有资源占用少、运算效率高等优点 世界各国都在大力推广使用椭圆曲线密码算法，美国已经确定2010年起，全面推广应用椭圆曲线密码算法 我国已经研制了具有自主知识产权的椭圆曲线密码算法SM2，并组织研制了实现有SM2算法的算法芯片、智能密码钥匙、PCI密码卡、密码机等产品 密码算法简介 公钥密码算法结构图 密码算法简介 公钥密码算法签名/验证示意图 密码算法简介 密码杂凑算法 又称散列算法或哈希函数，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。 一个安全的密码杂凑算法应该至少满足以下几个条件: 输入长度是任意的，输出长度是固定的;对每一个给定的输入,计算输出即杂凑值是很容易的; 给定密码杂凑算法的描述,找到两个不同的输入消息，使杂凑值相同是计算不可行的； 给定密码杂凑算法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。 密码算法简介 随机数生成算法 一般是指生成伪随机序列的算法,通常由随机数发生源和后续处理函数组成，随机数发生源用于提供随机种子，后续处理函数用于平衡随机数的质量 安全通信的必威体育官网网址强度与密码算法、密钥质量要求很高。我国密码产品中采用的密钥要求用数字物理噪声源芯片等硬件生成，这些硬件中内部实现了随机数生成算法 我国密码管理政策要求随机数算法输出的数据应能够符合《随机性检测规范》 密码算法简介 我国推广应用的主要商用密码算法 分组密码算法，SM1、SM6、SSF33 公钥密码算法，SM2 密码杂凑算法，SM3 随机数生成算法，目前没有指定，但要求输出数据符合《随机性检测规范》 商用密码领域应用序列密码算法较少 目前，国家认