常見加密算法DES、AES和RSA的原理和特點

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DES加密算法

1.DES含義

DES全稱為Data Encryption Standard，即數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是一種使用密鑰加密的塊算法，1977年被美國聯(lián)邦政府的國家標(biāo)準(zhǔn)局確定為聯(lián)邦資料處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS），并授權(quán)在非密級政府通信中使用，隨后該算法在國際上廣泛流傳開來。

DES算法的入口參數(shù)：Key、Data、Mode。 Key為8個字節(jié)共64位，是DES算法的工作秘鑰；
Data也為8個字節(jié)64位，是要被加密或解密的數(shù)據(jù)； Mode為DES的工作方式，有兩種：加密或解密。
3.DES加密原理

DES 使用一個 56 位的密鑰以及附加的 8 位奇偶校驗位，產(chǎn)生最大 64 位的分組大小。這是一個迭代的分組密碼，使用稱為 Feistel 的技術(shù)，其中將加密的文本塊分成兩半。
使用子密鑰對其中一半應(yīng)用循環(huán)功能，然后將輸出與另一半進(jìn)行“異或”運算；接著交換這兩半，這一過程會繼續(xù)下去，但最后一個循環(huán)不交換。DES 使用 16 個循環(huán)，使用異或，置換，代換，移位操作四種基本運算。
4.DES算法特點

分組比較短、秘鑰太短、密碼生命周期短、運算速度較慢。?

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1.AES含義

AES，高級加密標(biāo)準(zhǔn)，在密碼學(xué)中又稱Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)用來替代原先的DES，已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。
嚴(yán)格地說，AES和Rijndael加密法并不完全一樣（雖然在實際應(yīng)用中二者可以互換），因為Rijndael加密法可以支持更大范圍的區(qū)塊和密鑰長度：AES的區(qū)塊長度固定為128 比特，密鑰長度則可以是128，192或256比特；
而Rijndael使用的密鑰和區(qū)塊長度可以是32位的整數(shù)倍，以128位為下限，256比特為上限。包括AES-ECB，AES-CBC，AES-CTR，AES-OFB，AES-CFB。
2.AES加密原理

AES加密過程涉及到4種操作，分別是字節(jié)替代、行移位、列混淆和輪密鑰加。解密過程分別為對應(yīng)的逆操作。由于每一步操作都是可逆的，按照相反的順序進(jìn)行解密即可恢復(fù)明文。加解密中每輪的密鑰分別由初始密鑰擴(kuò)展得到。算法中16個字節(jié)的明文、密文和輪密鑰都以一個4x4的矩陣表示。
3.AES算法特點

運算速度快，安全性高，資源消耗少?

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1.RAS含義

RSA加密算法是一種非對稱加密算法，這種算法非?？煽?，密鑰越長，它就越難破解。根據(jù)已經(jīng)披露的文獻(xiàn)，目前被破解的最長RSA密鑰是768個二進(jìn)制位。
也就是說，長度超過768位的密鑰，還無法破解（至少沒人公開宣布）。因此可以認(rèn)為，1024位的RSA密鑰基本安全，2048位的密鑰極其安全。
2.RAS算法原理

在了解RAS算法原理之前，先了解一下非對稱加密的過程： 非對稱加密是通過兩個密鑰（公鑰-私鑰）來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的加密和解密的。公鑰用于加密，私鑰用于解密。對于非對稱的加密和解密為什么可以使用不同的密鑰來進(jìn)行，這些都是數(shù)學(xué)上的問題了。不同的非對稱加密算法也會應(yīng)用到不同的數(shù)學(xué)知識。接下來就來看看RSA算法是怎么來對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的。
下面是RAS算法的加密算法流程圖：

3.RAS算法特點

• 不需要進(jìn)行密鑰傳遞，提高了安全性

• 可以進(jìn)行數(shù)字簽名認(rèn)證

• 加密解密效率不高，一般只適用于處理小量數(shù)據(jù)（如：密鑰）

• 容易遭受小指數(shù)攻擊