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第5章　密码技术 5.1　密码技术概述 5.2　加 密 方 法5.3　常用信息加密技术介绍5.4　常用加密算法 5.1　密码技术概述 密码是实现秘密通信的主要手段，是隐蔽语言、文字、图像的特种符号。在计算机中，采用密码技术将信息隐蔽起来，再将隐蔽后的信息传输出去，使信息在传输过程中即使被窃取或截获，窃取者也不能了解信息的内容，从而保证信息的安全。 数据加密的一般模型如图5.1所示。 图5.1 数据加密一般模型 图5.2 使用一个密钥的加/解密 图5.3 使用两个密钥的加/解密 5.2　加 密 方 法 5.2.1　加密系统的组成 任何加密系统，不管形式多么复杂，至少包括以下4个组成部分。 （1）加密的报文，也称明文。 （2）加密后的报文，也称密文。 （3）加密、解密装置或算法。 （4）用于加密和解密的钥匙，它可以是数字、词汇或语句。 5.2.2　四种传统加密方法 1．代码加密 2．替换加密 3．变位加密 4．一次性密码簿加密 5.3　常用信息加密技术介绍 1．对称密钥 所谓对称密钥就是加密和解密用的密钥是相同的。当一个文本要加密传送时，该文本用密钥加密构成密文，密文在信道上传送，收到密文后用同一个密钥将密文解出来，形成普通文体供阅读。在对称密钥中，密钥的管理极为重要，一旦密钥丢失，密文将无密可保。 2．不对称密钥 所谓不对称密钥，指的是加密用的密钥和解密用的密钥不同，虽然两者之间存在一定的关系，但不可能轻易地从一个推导出另一个。不对称密钥由于两个密钥（加密密钥和解密密钥）各不相同，因而可以将一个密钥公开，而将另一个密钥必威体育官网网址，同样可以起到加密的作用。 比较著名的公钥密码算法有：RSA、背包密码、McEliece密码、Diffe Hellman、Rabin、Ong-Fiat-Shamir、零知识证明的算法、椭圆曲线以及EIGamal算法等等。最有影响的公钥密码算法是RSA，它能抵抗到目前为止已知的所有密码攻击。 公钥密码的优点是可以适应网络的开放性要求，且密钥管理问题也较为简单，尤其可方便的实现数字签名和验证。 3．Hash技术 Hash技术也称为杂凑技术或散列技术，这是一个简单的不可逆过程。 5.4　常用加密算法 5.4.1　DES算法 5.4.2　IDEA算法 1．IDEA算法的相关背景 IDEA算法的密钥长度为128位，针对64位的数据进行加密或解密操作。 2．IDEA算法概述 IDEA是一个迭代分组密码，分组长度为64比特，密钥长度为128比特。 IDEA密码中使用了以下三种不同的运算： 逐位异或运算； 模216加运算； 模216+1乘运算，0与216对应。 3．IDEA算法的具体描述 （1）密钥生成 （2）加密明文 （3）密文解密 5.4.3　RSA公开密钥密码算法  RSA公开密钥算法是在1978年提出的一种将加密密钥公开，并使其和解密密钥分开，使人们无法由已知的机密密钥e推导出解密密钥d的密码体制。 RSA公开密钥算法又称为非对称加密法。它不同于DES算法的是：DES算法公开加密算法而对密钥进行必威体育官网网址，RSA算法不仅公开加密解密算法，而且还公开加密密钥e，RSA算法只对解密密钥d进行必威体育官网网址。虽然解密密钥d是由加密密钥e决定的，但人们无法由e计算出d。 RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。 * * 图5.4 DES算法的数据加密模型