安全性与加密算法：探究安全性与加密性的关系
一、引言
随着信息技术的飞速发展，网络安全问题日益受到人们的关注。
加密算法作为保障信息安全的核心技术之一，其重要性不言而喻。
安全性与加密性之间存在着密切的关系，本文将从加密算法的视角出发，探讨安全性与加密性的关系。
二、加密算法概述
加密算法是一种将数据进行编码和解码的技术，旨在保护数据的隐私和完整性。
通过对数据进行加密处理，可以防止未经授权的人员访问和篡改数据。
加密算法分为对称加密算法和非对称加密算法两大类。
对称加密算法使用同一密钥进行加密和解密，具有速度快、安全性较高的特点；非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，具有安全性更高、适用于网络通信的特点。
三、安全性与加密性的关系
1. 加密性对安全性的贡献
加密性是通过加密算法对数据进行保护的过程，对于提高信息系统的安全性至关重要。
通过加密，可以确保数据在传输和存储过程中的安全，防止未经授权的访问和篡改。
加密还可以防止恶意攻击者对系统进行入侵和破坏，从而保护系统的完整性和稳定性。
2. 安全性对加密性的影响
安全性的提高往往需要依赖于更强大的加密算法。
随着网络安全威胁的不断升级，攻击者使用的手段也在不断进化。
因此，为了提高信息系统的安全性，必须采用更先进的加密算法来应对新的安全威胁。
同时，安全性的提升还需要考虑其他因素，如系统漏洞、人员管理、物理安全等，这些因素的完善可以为加密算法的应用提供更好的环境，从而提高加密效果。
四、加密算法在保障信息安全中的应用
1. 数据传输安全
在数据传输过程中，加密算法的应用可以确保数据在传输过程中的安全。
通过加密，可以保护数据免受窃取和篡改。
例如，HTTPS协议使用TLS加密算法对网页传输的数据进行加密，从而保护用户隐私和数据安全。
2. 数据存储安全
数据加密还可以确保数据在存储过程中的安全。
通过加密算法对存储数据进行加密处理，可以防止数据被未经授权的人员访问。
例如，云存储服务中的数据加密可以保护用户数据免受云服务提供商的非法访问。
五、加密算法的发展趋势与挑战
随着量子计算技术的发展，传统的加密算法可能面临被破解的风险。
因此，研究人员正在积极探索新的加密算法，如量子加密算法等。
随着人工智能技术的发展，密码破解技术也在不断进步，这给加密算法的未来发展带来了挑战。
因此，为了保障信息安全，需要不断更新和改进加密算法，以适应新的安全威胁和技术发展。
六、结论
安全性与加密算法之间存在着密切的关系。
加密性对于提高信息系统的安全性至关重要，而安全性的提升又需要依赖更强大的加密算法来应对新的安全威胁。
随着技术的不断发展，我们需要不断更新和改进加密算法，以适应新的安全威胁和技术挑战。
同时，我们还需要综合考虑其他因素，如系统漏洞、人员管理、物理安全等，以提高信息系统的整体安全性。
DES 加密算法是怎样的一种算法
数据加密算法DES 数据加密算法（Data Encryption Algorithm，DEA）的数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）是规范的描述，它出自 IBM 的研究工作，并在 1997 年被美国政府正式采纳。 它很可能是使用最广泛的秘钥系统，特别是在保护金融数据的安全中，最初开发的 DES 是嵌入硬 件中的。 通常，自动取款机（Automated Teller Machine，ATM）都使用 DES。 DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。 这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。 使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。 DES 使用 16 个循环。 攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或彻底密钥搜索，即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。 如果 DES 使用 56 位的密钥，则可能的密钥数量是 2 的 56 次方个。 随着计算机系统能力的不断发展，DES 的安全性比它刚出现时会弱得多，然而从非关键性质的实际出发，仍可以认为它是足够的。 不过 ，DES 现在仅用于旧系统的鉴定，而更多地选择新的加密标准 — 高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）。 DES 的常见变体是三重 DES，使用 168 位的密钥对资料进行三次加密的一种机制；它通常（但非始终）提供极其强大的安全性。 如果三个 56 位的子元素都相同，则三重 DES 向后兼容 DES。 IBM 曾对 DES 拥有几年的专利权，但是在 1983 年已到期，并且处于公有范围中，允许在特定条件下可以免除专利使用费而使用。
网络现代加密技术分几种
１ 数据加密原理１．１数据加密 在计算机上实现的数据加密，其加密或解密变换是由密钥控制实现的。 密钥（Ｋｅｙｗｏｒｄ）是用户按照一种密码体制随机选取，它通常是一随机字符串，是控制明文和密文变换的唯一参数。 例：明文为字符串： ＡＳ ＫＩＮＧＦＩＳＨＥＲＳ ＣＡＴＣＨ ＦＩＲＥ （为简便起见，假定所处理的数据字符仅为大写字母和空格符）。 假定密钥为字符串： ＥＬＩＯＴ 加密算法为： （１）将明文划分成多个密钥字符串长度大小的块（空格符以″＋″表示） ＡＳ＋ＫＩ ＮＧＦＩＳ ＨＥＲＳ＋ ＣＡＴＣＨ ＋ＦＩＲＥ （２）用００～２６范围的整数取代明文的每个字符，空格符＝００，Ａ＝０１，．．．，Ｚ＝２６： （３） 与步骤２一样对密钥的每个字符进行取代： （４） 对明文的每个块，将其每个字符用对应的整数编码与密钥中相应位置的字符的整数编码的和模２７后的值取代： （５） 将步骤４的结果中的整数编码再用其等价字符替换： ＦＤＩＺＢ ＳＳＯＸＬ ＭＱ＋ＧＴ ＨＭＢＲＡ ＥＲＲＦＹ 理想的情况是采用的加密模式使得攻击者为了破解所付出的代价应远远超过其所获得的利益。 实际上，该目的适用于所有的安全性措施。 这种加密模式的可接受的最终目标是：即使是该模式的发明者也无法通过相匹配的明文和密文获得密钥，从而也无法破解密文。 １．２数字签名 密码技术除了提供信息的加密解密外，还提供对信息来源的鉴别、保证信息的完整和不可否认等功能，而这三种功能都是通过数字签名实现。 数字签名是涉及签名信息和签名人私匙的计算结果。 首先，签名人的软件对发送信息进行散列函数运算后，生成信息摘要（ｍｅｓｓａｇｅ ｄｉｇｅｓｔ）－－这段信息所特有的长度固定的信息表示，然后，软件使用签名人的私匙对摘要进行解密，将结果连同信息和签名人的数字证书一同传送给预定的接收者。 而接收者的软件会对收到的信息生成信息摘要（使用同样的散列函数），并使用签名人的公匙对签名人生成的摘要进行解密。 接收者的软件也可以加以配置，验证签名人证书的真伪，确保证书是由可信赖的ＣＡ颁发，而且没有被ＣＡ吊销。 如两个摘要一样，就表明接收者成功核实了数字签名。 ２ 加密体制及比较根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类：一类是对称加密（秘密钥匙加密）系统，另一类是公开密钥加密（非对称加密）系统。 ２．１对称密码加密系统对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙，而且通信双方都必须获得这把钥匙，保持钥匙的秘密。 对称密码系统的安全性依赖于以下两个因素。 第一，加密算法必须是足够强的，仅仅基于密文本身去解密信息在实践上是不可能的；第二，加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性，而不是算法的秘密性。 因为算法不需要保密，所以制造商可以开发出低成本的芯片以实现数据加密。 这些芯片有着广泛的应用，适合于大规模生产。 对称加密系统最大的问题是密钥的分发和管理非常复杂、代价高昂。 比如对于具有ｎ个用户的网络，需要ｎ（ｎ－１）／２个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称加密系统是有效的。 但是对于大型网络，当用户群很大，分布很广时，密钥的分配和保存就成了大问题。 对称加密算法另一个缺点是不能实现数字签名。 对称加密系统最著名的是美国数据加密标准ＤＥＳ、ＡＥＳ（高级加密标准）和欧洲数据加密标准ＩＤＥＡ。 １９７７年美国国家标准局正式公布实施了美国的数据加密标准ＤＥＳ，公开它的加密算法，并批准用于非机密单位和商业上的保密通信。 ＤＥＳ成为全世界使用最广泛的加密标准。 但是，经过２０多年的使用，已经发现ＤＥＳ很多不足之处，对ＤＥＳ的破解方法也日趋有效。 ＡＥＳ将会替代ＤＥＳ成为新一代加密标准。 ＤＥＳ具有这样的特性，其解密算法与加密算法相同，除了密钥Ｋｅｙ的施加顺序相反以外。 ２．２ 公钥密码加密系统 公开密钥加密系统采用的加密钥匙（公钥）和解密钥匙（私钥）是不同的。 由于加密钥匙是公开的，密钥的分配和管理就很简单，比如对于具有ｎ个用户的网络，仅需要２ｎ个密钥。 公开密钥加密系统还能够很容易地实现数字签名。 因此，最适合于电子商务应用需要。 在实际应用中，公开密钥加密系统并没有完全取代对称密钥加密系统，这是因为公开密钥加密系统是基于尖端的数学难题，计算非常复杂，它的安全性更高，但它实现速度却远赶不上对称密钥加密系统。 在实际应用中可利用二者的各自优点，采用对称加密系统加密文件，采用公开密钥加密系统加密″加密文件″的密钥（会话密钥），这就是混合加密系统，它较好地解决了运算速度问题和密钥分配管理问题。 根据所基于的数学难题来分类，有以下三类系统目前被认为是安全和有效的：大整数因子分解系统（代表性的有ＲＳＡ）、椭圆曲线离散对数系统（ＥＣＣ）和离散对数系统（代表性的有ＤＳＡ）。 当前最著名、应用最广泛的公钥系统ＲＳＡ是由Ｒｉｖｅｔ、Ｓｈａｍｉｒ、Ａｄｅｌｍａｎ提出的（简称为ＲＳＡ系统），它加密算法使用了两个非常大的素数来产生公钥和私钥。 现实中加密算法都基于ＲＳＡ加密算法。 ｐｇｐ算法（以及大多数基于ＲＳＡ算法的加密方法）使用公钥来加密一个对称加密算法的密钥，然后再利用一个快速的对称加密算法来加密数据。 这个对称算法的密钥是随机产生的，是保密的，因此，得到这个密钥的唯一方法就是使用私钥来解密。 ＲＳＡ方法的优点主要在于原理简单，易于使用。 随着分解大整数方法的进步及完善、计算机速度的提高以及计算机网络的发展（可以使用成千上万台机器同时进行大整数分解），作为ＲＳＡ加解密安全保障的大整数要求越来越大。 为了保证ＲＳＡ使用的安全性，其密钥的位数一直在增加，比如，目前一般认为ＲＳＡ需要１０２４位以上的字长才有安全保障。 但是，密钥长度的增加导致了其加解密的速度大为降低，硬件实现也变得越来越难以忍受，这对使用ＲＳＡ的应用带来了很重的负担，对进行大量安全交易的电子商务更是如此，从而使得其应用范围越来越受到制约。 ＤＳＡ（Ｄａｔａ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）是基于离散对数问题的数字签名标准，它仅提供数字签名，不提供数据加密功能。 它也是一个″非确定性的″数字签名算法，对于一个报文Ｍ，它的签名依赖于随机数ｒ ?熏 这样，相同的报文就可能会具有不同的签名。 另外，在使用相同的模数时，ＤＳＡ比ＲＳＡ更慢（两者产生签名的速度相同，但验证签名时ＤＳＡ比ＲＳＡ慢１０到４０倍）。 ２．３ 椭圆曲线加密算法ＥＣＣ技术优势安全性更高、算法实现性能更好的公钥系统椭圆曲线加密算法ＥＣＣ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）基于离散对数的计算困难性。
对称与非对称加密算法有何不同
在谈到加密的时候，最新的不一定是最好的。 你应该选择那种合适的、已经被大量公开分析和测试过的加密算法，因为在密码学领域是没有机会去尝试一个新算法的。 让我们来看看一些已经被广泛应用的算法。 对绝大多数人来说，加密就是将明文转换为密文的过程，用密钥（key）或者密码（secret）来对内容进行加密和解密。 这就是对称加密，相对于其他类型的加密方法（如，非对称加密），它速度更快。 在对称密匙加密中，应用最为广泛的是AES（高级加密标准），它包含三个加密模块：AES-128、AES-192和AES-256，其中任何一种都足以有效保护政府的机密（SECRET）信息，最高机密（TOP SECRET）采用的是192位或者256位长度的密钥。 对称密匙加密最大的缺点是：所有参与的部门在他们解密前必须交换他们用于加密的密钥。 这要求必须安全地发布和管理大量密钥数据，也意味着大多数的密码服务还需要其他类型的加密算法。 例如为了具备不可抵赖性（non-repudiation），Secure MIME（S/MIME）采用了一种非对称算法（公钥/私钥算法），还使用了一种对称算法来对隐私和数据进行有效地保护。 非对称加密算法采用两个相互依赖的密钥：一个进行加密，另一个进行解密。 这种相互依赖的关系提供了一些不同特性，其中最重要的也许是数字签名，它可以确保一条信息被某个特定的实体或者远程授权的系统或者用户创建。 RSA（Rivest,Shamir and Adleman）非对称加密算法被广泛地应用于电子商务协议（如SSL），考虑到RSA提供了充分长的密钥并利用了最新的实现方式，它被认为是安全的。 由于RSA比对称密码要慢很多，所以典型的做法是对数据使用对称算法进行加密，然后再使用RSA算法对较短的对称密匙进行加密。 这使得解密数据所需的密钥可以安全地随对称加密数据一起传到另一方。 在某种程度上，一个加密哈希的功能与其他加密算法有所不同。 例如，它可以返回一个数据、一个文件或者信息的值。 一个好的哈希算法能够避免针对某个哈希值产生一个初始输入，并禁止通过哈希值逆推出初始输入。 MD5和SHA-1曾是被广泛应用的哈希算法，但现在它们的加密强度都不够了，已被SHA-244、SHA-256、SHA-384或SHA-512所代替（这些算法有时会被统一看成是SHA-2算法）。 微软甚至表示，早在2005年它就禁止开发者在任何场合都使用DES、MD4和MD5，在某些情况下甚至禁止使用SHA-1加密算法。 虽然针对SHA-2的各个版本还未出现任何攻击报告，但它们在算法上和SHA-1很相似，所以SHA-3在未来几年将会以一种和AES相似的方式被选择成为新的哈希方式。 正如你所能看到的，密码学领域总是在不断的变化，并始终和最新的技术发展保持一致