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非对称加密和对称加密的区别

知与谁同 2018-07-21 18:55:11 367
要详细的解答,必要的话可以发流程图什么的
数据安全/隐私保护
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全部回答(3)
  • 聚小编
    2019-07-17 22:56:23
    对称加密算法

    对称加密算法是应用较早的加密算法,技术成熟。在对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密,才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中,使用的密钥只有一个,发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密,这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES、IDEA和AES。

    传统的DES由于只有56位的密钥,因此已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求。1997年RSA数据安全公司发起了一项“DES挑战赛”的活动,志愿者四次分别用四个月、41天、56个小时和22个小时破解了其用56位密钥DES算法加密的密文。即DES加密算法在计算机速度提升后的今天被认为是不安全的。

    AES是美国联邦政府采用的商业及政府数据加密标准,预计将在未来几十年里代替DES在各个领域中得到广泛应用。AES提供128位密钥,因此,128位AES的加密强度是56位DES加密强度的1021倍还多。假设可以制造一部可以在1秒内破解DES密码的机器,那么使用这台机器破解一个128位AES密码需要大约149亿万年的时间。(更深一步比较而言,宇宙一般被认为存在了还不到200亿年)因此可以预计,美国国家标准局倡导的AES即将作为新标准取代DES。

    不对称加密算法

    不对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。不对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。

    参考资料: http://www.williamlong.info/archives/500.html
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  • 晚来风急
    2019-07-17 22:56:23
    对称加密算法是应用较早的加密算法,技术成熟。在对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密,才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中,使用的密钥只有一个,发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密,这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES、IDEA和AES。

    传统的DES由于只有56位的密钥,因此已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求。1997年RSA数据安全公司发起了一项“DES挑战赛”的活动,志愿者四次分别用四个月、41天、56个小时和22个小时破解了其用56位密钥DES算法加密的密文。即DES加密算法在计算机速度提升后的今天被认为是不安全的。

    AES是美国联邦政府采用的商业及政府数据加密标准,预计将在未来几十年里代替DES在各个领域中得到广泛应用。AES提供128位密钥,因此,128位AES的加密强度是56位DES加密强度的1021倍还多。假设可以制造一部可以在1秒内破解DES密码的机器,那么使用这台机器破解一个128位AES密码需要大约149亿万年的时间。(更深一步比较而言,宇宙一般被认为存在了还不到200亿年)因此可以预计,美国国家标准局倡导的AES即将作为新标准取代DES。

    l 不对称加密算法

    不对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。不对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。
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  • 青衫无名
    2019-07-17 22:56:23
    (一)对称加密(Symmetric Cryptography)
    对称加密是最快速、最简单的一种加密方式,加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key),这种方法在密码学中叫做对称加密算法。对称加密有很多种算法,由于它效率很高,所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。
    对称加密通常使用的是相对较小的密钥,一般小于256 bit。因为密钥越大,加密越强,但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥,那黑客们可以先试着用0来解密,不行的话就再用1解;但如果你的密钥有1 MB大,黑客们可能永远也无法破解,但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性,也要照顾到效率,是一个trade-off。
    2000年10月2日,美国国家标准与技术研究所(NIST--American National Institute of Standards and Technology)选择了Rijndael算法作为新的高级加密标准(AES--Advanced Encryption Standard)。.NET中包含了Rijndael算法,类名叫RijndaelManaged,下面举个例子。
    加密过程:

    private string myData = "hello";
    private string myPassword = "OpenSesame";
    private byte[] cipherText;
    private byte[] salt = { 0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x5, 0x4, 0x3, 0x2, 0x1, 0x0 };

    private void mnuSymmetricEncryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
    var key = new Rfc2898DeriveBytes(myPassword, salt);
    // Encrypt the data.
    var algorithm = new RijndaelManaged();
    algorithm.Key = key.GetBytes(16);
    algorithm.IV = key.GetBytes(16);
    var sourceBytes = new System.Text.UnicodeEncoding().GetBytes(myData);
    using (var sourceStream = new MemoryStream(sourceBytes))
    using (var destinationStream = new MemoryStream())
    using (var crypto = new CryptoStream(sourceStream, algorithm.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Read))
    {
    moveBytes(crypto, destinationStream);
    cipherText = destinationStream.ToArray();
    }
    MessageBox.Show(String.Format("Data:{0}{1}Encrypted and Encoded:{2}", myData, Environment.NewLine, Convert.ToBase64String(cipherText)));
    }
    private void moveBytes(Stream source, Stream dest)
    {
    byte[] bytes = new byte[2048];
    var count = source.Read(bytes, 0, bytes.Length);
    while (0 != count)
    {
    dest.Write(bytes, 0, count);
    count = source.Read(bytes, 0, bytes.Length);
    }
    }

    解密过程:

    private void mnuSymmetricDecryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
    if (cipherText == null)
    {
    MessageBox.Show("Encrypt Data First!");
    return;
    }
    var key = new Rfc2898DeriveBytes(myPassword, salt);
    // Try to decrypt, thus showing it can be round-tripped.
    var algorithm = new RijndaelManaged();
    algorithm.Key = key.GetBytes(16);
    algorithm.IV = key.GetBytes(16);
    using (var sourceStream = new MemoryStream(cipherText))
    using (var destinationStream = new MemoryStream())
    using (var crypto = new CryptoStream(sourceStream, algorithm.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read))
    {
    moveBytes(crypto, destinationStream);
    var decryptedBytes = destinationStream.ToArray();
    var decryptedMessage = new UnicodeEncoding().GetString(
    decryptedBytes);
    MessageBox.Show(decryptedMessage);
    }
    }

    对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配,换句话说,如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个问题。在发送密钥的过程中,密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密,然后传送给需要它的人。

    (二)非对称加密(Asymmetric Cryptography)
    1976年,美国学者Dime和Henman为解决信息公开传送和密钥管理问题,提出一种新的密钥交换协议,允许在不安全的媒体上的通讯双方交换信息,安全地达成一致的密钥,这就是“公开密钥系统”。相对于“对称加密算法”这种方法也叫做“非对称加密算法”。
    非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法,它使用了一对密钥,公钥(public key)和私钥(private key)。私钥只能由一方安全保管,不能外泄,而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密,而解密则需要另一个密钥。比如,你向银行请求公钥,银行将公钥发给你,你使用公钥对消息加密,那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是,银行不需要将私钥通过网络发送出去,因此安全性大大提高。
    目前最常用的非对称加密算法是RSA算法,是Rivest, Shamir, 和Adleman于1978年发明,他们那时都是在MIT。.NET中也有RSA算法,请看下面的例子:
    加密过程:

    private byte[] rsaCipherText;
    private void mnuAsymmetricEncryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
    var rsa = 1;
    // Encrypt the data.
    var cspParms = new CspParameters(rsa);
    cspParms.Flags = CspProviderFlags.UseMachineKeyStore;
    cspParms.KeyContainerName = "My Keys";
    var algorithm = new RSACryptoServiceProvider(cspParms);
    var sourceBytes = new UnicodeEncoding().GetBytes(myData);
    rsaCipherText = algorithm.Encrypt(sourceBytes, true);
    MessageBox.Show(String.Format("Data: {0}{1}Encrypted and Encoded: {2}",
    myData, Environment.NewLine,
    Convert.ToBase64String(rsaCipherText)));
    }

    解密过程:

    private void mnuAsymmetricDecryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
    if(rsaCipherText==null)
    {
    MessageBox.Show("Encrypt First!");
    return;
    }
    var rsa = 1;
    // decrypt the data.
    var cspParms = new CspParameters(rsa);
    cspParms.Flags = CspProviderFlags.UseMachineKeyStore;
    cspParms.KeyContainerName = "My Keys";
    var algorithm = new RSACryptoServiceProvider(cspParms);
    var unencrypted = algorithm.Decrypt(rsaCipherText, true);
    MessageBox.Show(new UnicodeEncoding().GetString(unencrypted));
    }

    虽然非对称加密很安全,但是和对称加密比起来,它非常的慢,所以我们还是要用对称加密来传送消息,但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。为了解释这个过程,请看下面的例子:
    (1) Alice需要在银行的网站做一笔交易,她的浏览器首先生成了一个随机数作为对称密钥。
    (2) Alice的浏览器向银行的网站请求公钥。
    (3) 银行将公钥发送给Alice。
    (4) Alice的浏览器使用银行的公钥将自己的对称密钥加密。
    (5) Alice的浏览器将加密后的对称密钥发送给银行。
    (6) 银行使用私钥解密得到Alice浏览器的对称密钥。
    (7) Alice与银行可以使用对称密钥来对沟通的内容进行加密与解密了。

    (三)总结
    (1) 对称加密加密与解密使用的是同样的密钥,所以速度快,但由于需要将密钥在网络传输,所以安全性不高。
    (2) 非对称加密使用了一对密钥,公钥与私钥,所以安全性高,但加密与解密速度慢。
    (3) 解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密,然后发送出去,接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥,然后双方可以使用对称加密来进行沟通。
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