3.2.2电子加密技术• 一、加密

– 数据加密技术从技术上的实现分为在软件和硬件两方面。按作用不同，数据加密技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术这四种。

下面介绍几种最常见的加密体制的技术实现：

• 1 、常规密钥密码体制 – 所谓常规密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是相

同的。 在早期的常规密钥密码体制中，典型的有代替密码，其原理可以用一个例子来说明：

– 　　将字母 a ， b ， c ， d ，…， w ， x ， y ， z 的自然顺序保持不变，但使之与 D ， E ， F ， G ，…，Z ， A ， B ， C 分别对应（即相差 3 个字符）。若明文为 student 则对应的密文为 VWXGHQW （此时密钥为 3 ）。由于英文字母中各字母出现的频度早已有人进行过统计，所以根据字母频度表可以很容易对这种代替密码进行破译。

2 、数据加密标准 DES • DES 对 64 位二进制数据加密，产生 64 位密文数

据。使用的密钥为 64 位，实际密钥长度为 56 位（有 8 位用于奇偶校验）。解密时的过程和加密时相似，但密钥的顺序正好相反。

• DES 的保密性仅取决于对密钥的保密，而算法是公开的。 DES内部的复杂结构是至今没有找到捷径破译方法的根本原因。现在 DES可由软件和硬件实现。美国 AT＆ T首先用 LSI芯片实现了 DES的全部工作模式，该产品称为数据加密处理机DEP 。

3 、公开密钥密码体制 • 公开密钥（ public key ）密码体制出现于 1976

年。它最主要的特点就是加密和解密使用不同的密钥，每个用户保存着一对密钥公开密钥 PK 和秘密密钥 SK ，因此，这种体制又称为双钥或非对称密钥密码体制。在这种体制中， PK 是公开信息，用作加密密钥，而 SK 需要由用户自己保密，用作解密密钥。加密算法 E 和解密算法 D 也都是公开的。虽然 SK 与 PK 是成对出现，但却不能根据 PK 计算出 SK 。公开密钥算法的特点如下：

– 1 、用加密密钥 PK 对明文 X 加密后，再用解密密钥 IK解密，即可恢复出明文，或写为： IK （ PK （ X ）） =X 　

– 　　 2 、加密密钥不能用来解密，即 PK （ PK （ X ））≠ X

– 　　 3 、在计算机上可以容易地产生成对的 PK 和 IK 。 – 　　 4 、从已知的 PK 实际上不可能推导出 IK 。 – 　　 5 、加密和解密的运算可以对调，即： PK （ IK

（ X ）） =X – 在公开密钥密码体制中，最有名的一种是 RSA 体制。它

已被 ISO/TC97 的数据加密技术分委员会 SC20 推荐为公开密钥数据加密标准。

– 实例：RSA的算法– 1) 选取两个足够大的质数 P 和 Q； 如： P=101 ， Q=113– 2) 计算 P 和 Q 相乘所产生的乘积n = P×Q； 如： n=11413– 3)找出一个小于 n 的数 e ，使其符合与（ P－ 1 ）×（ Q－ 1 ）互为质

数；如：取 e=3533– 4)另找一个数 d ，使其满足（ e×d ）mod[（ P－ 1 ）×（ Q－ 1 ） ]＝ 1 （其中mod 为相除取余）；如：取 d=6597

– 5) （ n ， e ）即为公开密钥；（ n ， d ）即为私用密钥；– 6) 将明文 X 分组， X=X1X2…Xr（ Xi<=n); – 7) 加密： Yi=Xie （mod n ） , 得密文 Y=Y1Y2…Yr 如：明文 c=5761 ，密

文m=9226– 8) 密文 c＝me （mod n ）而明文m＝ cd （mod n ），即无论哪一个质数先与原文加密，均可由另一个质数解密。但要用一个质数来求出另一个质数，则是非常困难的。

二、数字摘要 – 采用单向 Hash 函数对文件进行变换运算得到摘要码，并把摘要码和文件一同送给接收方，接收方接到文件后，用相同的方法对文件进行变换计算，用得出的摘要码与发送来的摘要码进行比较来断定文件是否被篡改。

•

三、数字信封 – 数字信封（也称为电子信封）并不是一种新的

加密体系，它只是把两种密钥体系结合起来，获得了非对称密钥技术的灵活和对称密钥技术的高效

四、数字签名 – 以往的书信或文件是根据亲笔签名或印章来证

明其真实性的。但在计算机网络中传送的报文又如何盖章呢？这就是数字签名所要解决的问题。

五、数字时间戳 – 数字时间戳技术就是对电子文件签署的日期和

时间进行的安全性保护和有效证明的技术。它是由专门的认证机构来加的，并以认证机构收到文件的时间为依据。

发送端 第三方

原信息

发送端 第三方

原信息

摘要

Hash函数加密 摘

要

Hash函数加密 新

摘要

Hash 函数加密

第三方私钥加密

数字时间戳

新摘要

Hash 函数加密

第三方私钥加密

数字时间戳

internet 摘要

internet 摘要

摘要时间

加时间 摘要时间

加时间

internet

数字时间戳

摘要时间

internet

数字时间戳

摘要时间