任务8.2 应用对称加密保障信息传输安全.pptx

项目8保护信息传输安全;;生活中，人们碰到的大多数加密都是对称加密，如：指纹解锁，PIN码锁，保险箱密码锁，账号密码等。对称加密使用起来简单，但生活中，如果用户没有很好保管密码，导致被丢失、被窃取，会发生严重安全事件。;8.2.1了解对称加密技术

1．什么是对称加密

对称加密基于场景：两个人持有同一秘钥（Key）。通过秘钥把原始文档生成加密文档。通过互联网传输加密文档，收件人使用同样秘钥，把加密文档还原。;8.2.1了解对称加密技术

2.对称加密技术原理

在对称加密算法，发信方将明文（原始数据）和加密密钥（Key），经过加密算法处理，变成复杂密文。如图利用RC4对称加密序列算法。;8.2.1了解对称加密技术

2.对称加密技术原理

对称加密采用单密钥（Key）加密方法，使用同一个密钥，加密和解密，这种加密方法也称单密钥加密、私钥密码加密。;8.2.1了解对称加密技术

3.对称加密技术特点

优点：生成密钥算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高、密钥较短。

缺点：使用同样的密钥，安全得不到保证，有一方密钥被窃取，双方都影响。为每对客户生成不同密钥，密钥数量巨大，密钥管理有压力。

;8.2.1了解对称加密技术

3.对称加密技术特点

加密算法：DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。不同算法，机制不同。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

1.了解DES加密标准

数据加密标准DES（DataEncryptionStandard）是典型、对称密钥加密技术，使用密钥加密块算法。被美国国家标准局确定为标准（FIPS），授权在非密级政府通信中使用，在国际上广泛流传。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

2.了解DES算法

通信两端约定一致密钥Key。在发送端，使用Key进行DES加密；以密码形式在互联网中传输。目的地用同样的Key进行解密，保证数据传输安全和可靠性。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

2.了解DES算法

DES算法参数：Key、Data、Mode。

?Key为8个字节共64位，是DES算法密钥。

?Data为8个字节64位，是数据。

?Mode为DES的工作方式：加密或解密。

定期改用新密钥Key，提高数据必威体育官网网址性，这也现在金融交易流行做法。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

3.DES算法技术原理

（1）DES算法设计原则

DES使用分组密码设计：混淆（confusion）和扩散(diffusion)。

目的是：抗击对密码的统计和分析。

混淆：使密文统计特性尽可能复杂化，使密钥和明文以及密文之间依赖性弱。

扩散：尽可能作用到较多输出密文位，消除明文统计结构，以防对密钥逐段破译。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

3.DES算法技术原理

（2）DES算法流程：Feistel结构

DES算法结构由工程师Feistel设计，称Feistel结构。

Feistel中加密步骤称轮。

DES每一次迭代为1轮，需要16轮迭代。

每一轮迭代技术：替换和移位，实现密码混乱和扩散。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

3.DES算法技术原理

（3）DES密钥长度和并行迭代方法

DES算法密钥长度56位；每7位加一位奇偶检验位为第8位，构成64位。

DES加密算法主线：一方面对密钥迭代；另一方面对明文迭代。在迭代明文时，采用刚迭代出来密钥。

在加密端，64位明文分左半部和右半部各32位，分两条主线。经过16轮Feistel结构迭代。最后通过末端置换，把左右两部分合起，输出即为密文。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

3.DES算法技术原理

（4）DES并行迭代过程

每一轮迭代密钥长度是64，分左、右两半移位操作。合成作为下一轮密钥。

从移位结果，选出48位参加本轮运算。在迭代中，数据右半部交换到左边，作为左半部输出到下一轮。

右半部按照一定规则，从32位扩展成48位，与本轮抽出48位密钥，做异或运算。

;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

3.DES算法技术原理

（4）DES并行迭代过程

再把运算果通过S盒算法，压缩成32位。这32位通过P盒算法置换。

把置换结果与数据左半部32位做异或运算，结果作为数据右半部输出到下一轮。

这一迭代过程继续下去，最后一个循环不交换。

最终，通过16轮循环，使用异或，置换，代换，移位四种运算，获得加密结果。

解密操作按照相反顺序。;8.2.2对称加密技术的代表——DES算法

4.DES标准应用

三金工程尤其是金卡工程启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公