對稱算法使用一個密鑰,給定一個明文和一個密鑰,加密產(chǎn)生密文,其長度和明文大致相同,解密時,使用讀密鑰與加密密鑰相同。常見的對稱加密算法有DES、3DES、AES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6。
對稱加密優(yōu)缺點
優(yōu)點:計算量小、加密效率高,與公鑰加密相比運算速度快。
缺點:不能作為身份驗證,密鑰發(fā)放困難,安全性得不到保證。
對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度相同,然后每組都用相同的密鑰進(jìn)行加密。
要點:數(shù)據(jù)分組,每組長度與密鑰長度相同,每組分別加密,適用加密小消息
優(yōu)點:算法簡單,有利于并行計算,且誤差不會被傳送;
缺點:電子編碼薄模式用一個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)密文塊也會重復(fù),容易對明文進(jìn)行主動的攻擊。所以,電子編碼薄模式適于加密小消息。
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度的塊,然后將前面一個加密塊輸出的密文與下一個要加密的明文塊進(jìn)行異或操作,將計算的結(jié)果再用密鑰進(jìn)行加密得到密文。
第一明文塊加密的時候,因為前面沒有加密的密文,所以需要一個初始化向量。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應(yīng)的關(guān)系,破解起來更困難,而且克服了只要簡單調(diào)換密文塊可能達(dá)到目的的攻擊。
要點:數(shù)據(jù)分組,長度與密鑰相同。長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)果與下一個數(shù)據(jù)塊抑或再加密。
優(yōu)點:不容易主動攻擊,安全性好于ECB,適合傳輸長度長的報文,是SSL、IPSec的標(biāo)準(zhǔn)。
缺點:密文不利于并行計算,容易造成誤差傳遞,且需要初始化向量IV。
3、加密反饋模式 Cipher Feedback Mode(CFB)
面向字符應(yīng)用程序的加密要使用流加密算法,可以使用加密反饋模式進(jìn)行加密。在此模式下,數(shù)據(jù)用更小的單元加密,如可以是8位,這個長度小于定義的塊長(通常是 64 位)。
要點:數(shù)據(jù)分組,數(shù)據(jù)塊更小。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:分組密碼轉(zhuǎn)化為流模式,隱藏了明文模式,可以及時加密傳送小于分組的數(shù)據(jù)。
缺點:密文不利于并行計算,如果一個明文單元損壞,則會影響多個密文單元,需要唯一的初始化向量。
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: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:分組密碼轉(zhuǎn)化為流模式,隱藏了明文模式,可以及時加密傳送小于分組的數(shù)據(jù)。
缺點:密文不利于并行計算,如果一個明文單元損壞,則會影響多個密文單元,且對明文的主動攻擊是可能的。
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原文標(biāo)題:對稱加密算法
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