三種加密演算法和兩種金鑰交換機制講解

2022-04-11 15:47:42 字數 3071 閱讀 7983

一、基礎知識:

1、網際網路上中間人攻擊通常用的三種方式:1)竊聽 2)資料篡改 3)會話劫持

2、資料加密的常用的三種方式有:對稱加密、非對稱加密、單向加密。

3、ssl:secure socket layer,安全的套接字層。

4、tls:transport layer security,功能類似於ssl。

5、隨機數生成器:/dev/random 和 /dev/urandom 。-salt:依賴於隨機數生成器。

7、openssl rand [base64] num 也可以用來生成隨機數。

8、echo –n 「qq」|openssl base64,表示對qq做base64編碼。

二、對稱加密:

1、加密方和解密方使用同乙個金鑰。

2、加密解密的速度比較快,適合資料比較長時的使用。

3、金鑰傳輸的過程不安全,且容易被破解,金鑰管理也比較麻煩。

4、加密演算法:des(data encryption standard)、3des、aes(advanced encryption standard,支援128、192、256、512位金鑰的加密)、blowfish。

5、加密工具:openssl、gpg(pgp工具)

三、非對稱加密(公鑰加密):

1、每個使用者擁用一對金鑰加密:公鑰和私鑰。

2、公鑰加密,私鑰解密;私鑰加密,公鑰解密。

3、公鑰傳輸的過程不安全,易被竊取和替換。

4、由於公鑰使用的金鑰長度非常長,所以公鑰加密速度非常慢,一般不使用其去加密。

5、某乙個使用者用其私鑰加密,其他使用者用其公鑰解密,實現數字簽名的作用。

6、公鑰加密的另乙個作用是實現金鑰交換。

7、加密和簽名演算法:rsa、elgamal。

8、公鑰簽名演算法:dsa。

9、加密工具:gpg、openssl

四、單向加密:

1、特徵:雪崩效應、定長輸出和不可逆。

2、作用是:確保資料的完整性。

3、加密演算法:md5(標準金鑰長度128位)、sha1(標準金鑰長度160位)、md4、crc-32

4、加密工具:md5sum、sha1sum、openssl dgst。

5、計算某個檔案的hash值,例如:md5sum/shalsum  filename,openssl dgst –md5/-sha1 filename。

五、金鑰交換的兩種機制:

1、公鑰加密實現:傳送方用接收方的公鑰加密自己的金鑰,接收方用自己的私鑰解密得到傳送方的金鑰,逆過來亦然,從而實現金鑰交換。

2、使用dh演算法:前提傳送方和接受方協商使用同乙個大素數p和生成數g,各自產生的隨機數x和y。傳送方將g的x次方mod p產生的數值傳送給接收方,接受方將g的y次方mod p產生的數值傳送給傳送方,傳送方再對接收的結果做x次方運算,接受方對接收的結果做y次方運算,最終密碼形成,金鑰交換完成。

六、同時實現資料的完整性、資料加密和身份驗證所使用到的機制如下:

假設bob和rose進行通訊:

1】加密過程:

bob使用單向加密演算法得出傳送資料的特徵碼(用於資料完整性檢測),bob用自己的私鑰加密此特徵碼(實現身份驗證),並將此特徵碼置於資料的後面。bob再生成乙個密碼d,用此密碼加密加密過的特徵碼和資料(實現資料加密),此時生成的資料我們稱其為q,最後用rose的公鑰加密該密碼d,並將d置於q的後面。

2】解密過程:

rose用自己的私鑰解密得到d,然後用d解密得到資料和加密過得特徵碼,再用bob的公鑰解密此特徵碼,如果可以解密,則說明該資料是bob傳送的,反之,則不是。最後用單向加密演算法計算該段資料的特徵碼,通過比較傳送過來的特徵碼和rose通過計算得到的特徵碼來確定此資料是否被篡改掉,如果特徵碼一致,則資料未發生改變;如果特徵碼不一致,則資料發生過改變。

七、openssl:

1)元件:libcrypto:加密庫。

libssl:實現ssl功能的庫。

openssl:多用途的加密工具,能夠提供對稱加密、公鑰加密、單向加密,且可以作為乙個簡單的本地ca用。

2)在對稱加密中,使用openssl實現對某個檔案加密:

openssl  enc  -des3  -salt  -a  -in  plaintext  -out ciphertext.des3

使用openssl實現解密:

openssl  enc  -d  -des3  -salt  -a  -in  ciphertext.des3  -out  plaintext

3)openssl version:檢視openssl的版本資訊。

4)openssl :進入openssl的命令列模式。

5)openssl speed:測試某種加密演算法加密不同長度金鑰的速率。

6)在公鑰加密中,openssl可以用來生成私鑰。

openssl  genrsa 指定生成的私鑰長度 > 儲存到的檔名

openssl  genrsa  [des3]  -out 儲存到的檔名 指定生成的私鑰長度

在生成金鑰檔案的同時修改金鑰檔案的許可權:(umask 077; openssl  genrsa指定生成的私鑰長度》 儲存到的檔名)

openssl  genrsa 指定生成的私鑰長度 [-des3](加密私鑰檔案)  >  儲存到的檔名。

openssl  genrsa  [-des3]  -out  儲存到的檔名指定生成的私鑰長度

當私鑰在生成的時候,檔案未加密,則可以使用如下格式對未加密的私鑰檔案進行加密並儲存:openssl  rsa  in  未加密私鑰存放的檔案 –des3  -out  儲存到的檔名

解密私鑰:openssl  rsa  in  需要解密的私鑰檔案 –out  儲存到的檔名。

7)公鑰在私鑰中提取出:openssl  rsa  –in  my.key  -pubout 指定儲存公鑰的檔名。

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