對(duì)稱算法使用一個(gè)密鑰。給定一個(gè)明文和一個(gè)密鑰,加密產(chǎn)生密文,其長(zhǎng)度和明文大致相同。解密時(shí),使用讀密鑰與加密密鑰相同。
對(duì)稱加密舉例
常見的對(duì)稱加密算法有DES、3DES、AES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6。
對(duì)稱加密優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):與公鑰加密相比運(yùn)算速度快。
缺點(diǎn):不能作為身份驗(yàn)證,密鑰發(fā)放困難
對(duì)稱算法主要有四種加密模式:電子密碼本模式、加密塊鏈模式、加密反饋模式、輸出反饋模式。
對(duì)稱加密的四種工作模式
1、電子密碼本模式 Electronic Code Book(ECB)
這種模式是最早采用和最簡(jiǎn)單的模式,它將加密的數(shù)據(jù)分成若干組,每組的大小跟加密密鑰長(zhǎng)度相同,然后每組都用相同的密鑰進(jìn)行加密。
其缺點(diǎn)是:電子編碼薄模式用一個(gè)密鑰加密消息的所有塊,如果原消息中重復(fù)明文塊,則加密消息中的相應(yīng)密文塊也會(huì)重復(fù),因此,電子編碼薄模式適于加密小消息。
要點(diǎn)
數(shù)據(jù)分組,每組長(zhǎng)度與密鑰長(zhǎng)度相同
每組分別加密
適用加密小消息
優(yōu)點(diǎn)
簡(jiǎn)單;
有利于并行計(jì)算;
誤差不會(huì)被傳送;
缺點(diǎn)
不能隱藏明文的模式;
可能對(duì)明文進(jìn)行主動(dòng)攻擊;
2、加密塊鏈模式 Cipher Block Chaining(CBC)
CBC 模式的加密首先也是將明文分成固定長(zhǎng)度的塊,然后將前面一個(gè)加密塊輸出的密文與下一個(gè)要加密的明文塊進(jìn)行異或操作,將計(jì)算結(jié)果再用密鑰進(jìn)行加密得到密文。第一明文塊加密的時(shí)候,因?yàn)榍懊鏇]有加密的密文,所以需要一個(gè)初始化向量。跟ECB 方式不一樣,通過連接關(guān)系,使得密文跟明文不再是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,破解起來更困難,而且克服了只要簡(jiǎn)單調(diào)換密文塊可能達(dá)到目的的攻擊。
要點(diǎn)
數(shù)據(jù)分組,長(zhǎng)度與密鑰相同
長(zhǎng)度一樣的初始化向量
初始化向量與密文抑或之后,再加密,結(jié)果與下一個(gè)數(shù)據(jù)塊抑或再加密。以此類推。
特點(diǎn)是安全性更好
優(yōu)點(diǎn)
不容易主動(dòng)攻擊;
安全性好于ECB;
適合傳輸長(zhǎng)度長(zhǎng)的報(bào)文;
是SSL、IPSec的標(biāo)準(zhǔn)。
缺點(diǎn)
不利于并行計(jì)算;
誤差傳遞;
需要初始化向量IV
3、加密反饋模式 Cipher Feedback Mode(CFB)
面向字符的應(yīng)用程序的加密要使用流加密法,可以使用加密反饋模式。在此模式下,數(shù)據(jù)用更小的單元加密,如可以是 8 位,這個(gè)長(zhǎng)度小于定義的塊長(zhǎng)(通常是 64 位)。
其加密步驟是:
使用 64 位的初始化向量。初始化向量放在移位寄存器中,在第一步加密,產(chǎn)生相應(yīng)的 64 位初始化密文;
始化向量最左邊的 8 位與明文前 8 位進(jìn)行異或運(yùn)算,產(chǎn)生密文第一部分(假設(shè)為 c),然后將 c 傳輸?shù)浇邮辗剑?/p>
向量的位(即初始化向量所在的移位寄存器內(nèi)容)左移 8 位,使移位寄存器最右邊的 8 位為不可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù),在其中填入 c 的內(nèi)容;
第 1-3 步,直到加密所有的明文單元。解密過程相反。
要點(diǎn)
數(shù)據(jù)分組,數(shù)據(jù)塊更?。ㄟ@里取8bit)
64位向量左移8位,再補(bǔ)上上輪所得的密文高8(c)位
密鑰和向量加密得k
k高8位與明文異或得到下一輪的密文
優(yōu)點(diǎn)
隱藏了明文模式;
分組密碼轉(zhuǎn)化為流模式;
可以及時(shí)加密傳送小于分組的數(shù)據(jù)
缺點(diǎn)
不利于并行計(jì)算;
誤差傳送:一個(gè)明文單元損壞影響多個(gè)單元;
唯一的IV(初始化向量);
4、輸出反饋模式 Output Feedback Mode(OFB)
輸出反饋模式與 CFB 相似,惟一差別是,CFB 中密文填入加密過程下一階段,而在 OFB 中,初始化向量加密過程的輸入填入加密過程下一階段。
要點(diǎn)
與cfb相似,第二步有所差異。反饋傳輸?shù)牧孔優(yōu)閗的高8位
數(shù)據(jù)分組,數(shù)據(jù)塊更?。ㄟ@里取8bit)
64位向量左移8位,再補(bǔ)上上輪所得的k高8(c)位
密鑰和向量加密得k
k高8位與明文異或得到下一輪的密文
優(yōu)點(diǎn)
隱藏了明文模式;
分組密碼轉(zhuǎn)化為流模式;
可以及時(shí)加密傳送小于分組的數(shù)據(jù);
缺點(diǎn)
不利于并行計(jì)算;
對(duì)明文的主動(dòng)攻擊是可能的;
誤差傳送:一個(gè)明文單元損壞影響多個(gè)單元;
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原文標(biāo)題:對(duì)稱加密的優(yōu)缺點(diǎn)及其工作模式
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