密码学笔记

目录

基本定义：

密码的评估标准：

正文：

对称密码算法（Symmetric-key Algorithm）

非对称密码算法（Asymmetric-key Algorithm）

双钥加密的原理如下：

摘要算法（Digest Algorithm）

结语：

---

基本定义：

密码学不仅仅研究加密解密的数学算法。更多的时候，密码学研究保护信息安全的策略，我们可以称之为“协议”。在已有的数学模型基础上，我们往往忽略具体的数学实现方法，转而专注地研究借助这些数学工具能够构建的安全措施。

只要破译者无法在他能承受的成本（时间，人力或者其他资源）下完成破译，我们就可以认为这个密码很安全

密码的评估标准：

1.安全性：实际安全，随机性，可靠性，其他安全因素

2.成本：专利要求，计算效率，存储空间效率

3.算法和执行特性：灵活性，简洁性

正文：

密码算法主要分为三类：对称密码算法、 非对称密码算法、摘要算法。

对称密码算法（Symmetric-key Algorithm）

对称算法 是指加密秘钥和解密秘钥相同的密码算法，又称为 秘密秘钥算法 或 单密钥算法 。

该算法又分为 分组密码算法（Block cipher） 和 流密码算法（Stream cipher） 。

• 分组密码算法
  • 又称块加密算法
  • 加密步骤一：将明文拆分为 N 个固定长度的明文块
  • 加密步骤二：用相同的秘钥和算法对每个明文块加密得到 N 个等长的密文块
  • 加密步骤三：然后将 N 个密文块按照顺序组合起来得到密文
  
  
• 流密码算法
  • 又称序列密码算法
  • 每次只加密\解密一位或一字节明文

在单钥加密的情况下，密钥只有一把，所以密钥的保存变得很重要。一旦密钥泄漏，密码也就被破解。

非对称密码算法（Asymmetric-key Algorithm）

非对称算法 是指加密秘钥和解密秘钥不同的密码算法，又称为 公开密码算法 或 公钥算法，该算法使用一个秘钥（公开的）进行加密，用另外一个秘钥进行（不公开的）解密。

双钥加密的原理如下：

a) 公钥和私钥是一一对应的关系，有一把公钥就必然有一把与之对应的、独一无二的私钥，反之亦成立。

b) 所有的（公钥, 私钥）对都是不同的。

c) 用公钥可以解开私钥加密的信息，反之亦成立，即，公钥用来加密信息，私钥用来数字签名。

d) 同时生成公钥和私钥应该相对比较容易，但是从公钥推算出私钥，应该是很困难或者是不可能的。

因为任何人都可以生成自己的（公钥，私钥）对，所以为了防止有人散布伪造的公钥骗取信任，就需要一个可靠的第三方机构来生成经过认证的（公钥，私钥）对。目前，世界上最主要的数字服务认证商是位于美国加州的Verisign公司，它的主要业务就是分发RSA数字证书。

目前，通用的单钥加密算法为AES，通用的双钥加密算法为RSA，都产生于上个世纪70年代。

摘要算法（Digest Algorithm）

摘要算法 它把数据压缩成摘要，使得数据变小，将数据点格式固定下来（任意长的数据经过哈希算法，都会输出一段固定长度的数据，称为“哈希值”）又称为 散列函数 、 哈希函数 、 杂凑函数 、单向函数 等。

摘要算法所产生的固定长度的输出数据称为 摘要值 、 散列值 或 哈希值 ，摘要算法无秘钥。

摘要算法 通常用来做数据完整性的判定，即对数据进行哈希计算然后比较 摘要值 是否一致。

摘要算法主要分为三大类：MD（Message Digest，消息摘要算法）、SHA-1（Secure Hash Algorithm，安全散列算法）和 MAC（Message Authentication Code，消息认证码算法）；另国密标准 SM3 也属于摘要算法。

原文有一丁点修改，摘要都截然不同。

结语：

我们已经讲解过经典的RSA非对称密码算法和SHA256摘要算法，以后会单独出一篇文章讲解AES对称密码算法。

在我看来，密码学真正有意思的地方在于：我们想在网络上保护自己的隐私。千百年来，人们一直在尝试，探索，但过去的技术还不能实现高度隐私，而电子技术却有望其成为现实。它让一切古典密码都黯然失色（20世纪后期，如凯撒，维吉尼亚，ENIGMA）。但同时，它也将落于纸笔和思维游戏的密码，借着机器上升至人力无法驾驭的程度。让一切想窥探人们隐私的坏家伙望尘莫及

将信任置于日光之下，将秘密藏于共识之中。