对称密码体制
概述:也叫私钥密码体制,用私钥加密明文后,连同私钥一起打包过去,接收方接收后就用同一把私钥解密。在区块链中应用于非直接公开数据的加密、区块链溯源数据加密等。
比较典型的对称密码体制算法包括 DES(Data Encryption Standard 数据加密标准)算法及其变形 Triple DES(三重 DES),GDES(广义 DES);欧洲的 IDEA;日本的 FEAL N、RC5 等。DES 的密钥长度为 56bit
应用:银行业的电子资金转帐(EFT)领域:例如 DES 标准就主要应用于此。
日常生活中的各种门禁卡、银行卡、POS 机刷卡消费等场景。
在区块链中应用于非直接公开数据的加密、区块链溯源数据加密等。
优点:加密效率高:由于使用相同的密钥进行加解密,运算相对简单,速度较快。
缺点: 算法公开:对称密码体制的加密和解密算法通常是公开的。
密钥管理困难:因为加解密密钥相同,对于具有大量用户的网络,密钥的分配和保存会成为问题。
安全性相对较低:一旦密钥泄露,整个加密系统的安全性就会受到威胁
非对称密码体制
概述:也叫公钥密码体制,发送者用由第三方发放的公钥对明文进行加密后,接收者用自己的私钥进行解密。常见的非对称密码算法有:
RSA 算法:是一种被广泛使用的非对称加密算法,基于大整数因子分解的困难性。
ECC 算法(椭圆曲线加密算法):具有密钥长度短、计算效率高、安全性高等优点。
非对称密码体制在保障信息安全、促进数字通信和电子商务发展等方面发挥了重要作用。它为解决信息传输过程中的机密性、完整性、真实性
应用:数字签名:通过私钥对信息进行处理,生成的签名可以用对应的公钥进行验证,确保信息的完整性和不可否认性。
身份认证:在网络通信中,用户可以使用私钥对信息进行处理,接收方通过公钥验证来确认用户的身份。
密钥交换:双方可以通过非对称加密来安全地交换用于对称加密的密钥。
常见的非对称密码算法有:
RSA 算法:是一种被广泛使用的非对称加密算法,基于大整数因子分解的困难性。
ECC 算法(椭圆曲线加密算法):具有密钥长度短、计算效率高、安全性高等优点。
总的来说,非对称密码体制在保障信息安全、促进数字通信和电子商务发展等方面发挥了重要作用。它为解决信息传输过程中的机密性、完整性、真实
优点:密钥成对出现:包括公钥和私钥。公钥可以公开,用于加密信息;私钥则由所有者保密,用于解密由对应公钥加密的信息。
安全性高:私钥的保密性保证了加密的安全性。即使公钥被他人获取,也难以推导出私钥,从而保障了信息的机密性。
密钥管理方便:由于公钥可以公开,不需要像对称密码体制那样进行复杂的密钥分配和管理。
缺点:加密效率低:由于加解密用的密钥不同,运算相对困难,速度慢。
混合密码体制
概述:也叫数字信封,在对称密码体制的基础上对,用非对称密码体制对对称密码体制的私钥进行加密,并一起发送给接收者
优点:两种密码体制相互弥补了对方的缺点。
数字签名与数字证书
数字签名
定义:数字签名是一种用于验证电子文档或数据的身份和完整性的技术。它使用私钥对文件的数字摘要进行加密,并将其附加到文件中,形成数字签名。
特性与重要性:
不可抵赖性:发送者无法否认其发送的信息,因为私钥的唯一性确保了签名的不可伪造性。
验证数据完整性:接收者可以使用公钥解密数字签名,并验证数据的完整性,确保数据在传输过程中未被篡改。
应用场景:
金融交易:保护交易的真实性和完整性,防止欺诈行为。
电子邮件安全:确保邮件内容的安全性和完整性,防止邮件被篡改或伪造。
软件分发:验证软件的来源和完整性,防止恶意软件的传播。
数字证书
定义:数字证书是由权威机构(如CA中心)颁发的电子文件,用于在互联网通讯中验证通讯各方的身份信息。
特性与重要性:
权威性和公正性:由CA中心颁发,具有高度的可信度和权威性。
确保信息安全:数字证书包含了公钥、证书持有者信息以及CA的数字签名,确保信息在传输过程中的安全性和完整性。
工作原理:
公钥加密与私钥解密:数字证书基于公钥基础设施(PKI),利用公钥加密信息,私钥解密信息,确保信息传输的安全性。
身份验证:接收方可以使用CA的公钥验证数字证书的有效性,从而确认发送方的身份。
应用场景:
网站安全:HTTPS协议中使用数字证书来验证网站的身份,保护用户与网站之间的通信安全。
电子邮件加密:S/MIME协议中使用数字证书对电子邮件进行加密和签名,确保邮件的机密性和完整性。
代码签名:软件开发者使用数字证书对软件进行签名,以证明软件的来源和完整性,防止恶意篡改。
综上所述,数字签名与数字证书在保护互联网通讯安全方面发挥着重要作用。数字签名主要用于验证信息的真实性和完整性,而数字证书则用于身份验证和信息加密。两者共同协作,可以大大提高互联网通讯的安全性和可靠性