几种常见加密算法的比较

首先，加密的基本概念

“加密”是一种限制对网络上传输的数据的访问的技术. 原始数据（也称为纯文本，纯文本）由加密设备（硬件或软件）和密钥加密，以生成称为密文（ciphertext）的编码数据. 将密文还原为原始明文的过程称为解密哪种加密算法最安全，这是加密的反向处理，但是解密者必须使用相同类型的加密设备和密钥来解密密文.

数据存储和传输风险:

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加密的基本功能包括:

1. 防止不请自来的访客查看机密数据文件；

2. 防止机密数据被泄露或篡改；

3. 防止特权用户（例如系统管理员）查看私有数据文件；

4. 入侵者无法轻松找到系统文件.

数据加密是确保计算机网络安全的重要机制. 尽管由于成本，技术和管理复杂性等原因，目前它尚未在网络中普及，但是数据加密的确是分布式系统和网络环境. 数据安全的重要手段之一.

数据加密可用于网络OSI七层协议（OSI是Open System Interconnect（开放系统互连）的缩写，表示开放系统互连. 国际标准化组织（International Standardization for Standardization）开发了OSI模型. 将网络通信的工作分为7层，即物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用程序层. ）多层实现，因此从逻辑上加密技术应用的位置，有以下三种方式:

①链路加密: 网络层下面的加密通常称为链路加密，主要用于保护通信节点之间传输的数据. 加密和解密是通过上的加密设备实现的. 根据传输数据的同步方法，它可以分为两种: 同步通信加密和异步通信加密. 同步通信加密包括字节同步通信加密和比特同步通信加密.

②节点加密: 这是对链接加密的改进. 协议传输层的加密主要是对源节点和目标节点之间传输的数据进行加密和保护，类似于链路加密. 只需将加密算法组合到连接到该节点的加密模块中，即可克服链路加密的缺点，即易于受到节点非法访问的威胁.

③端到端加密: 网络层上方的加密称为端到端加密. 它面向网络层. 在应用层对数据信息进行加密很容易在软件中实现并且成本较低，但是密钥管理问题却很困难. 主要适用于大型网络系统中多个发送方和接收方之间的信息传输.

第二，数据加密的应用

1. 媒体加密: DRM

2. 文件加密: 文本加密，pdf，单词

3. 数据加密: ASP.NET（C#）中的数据加密

4. 硬件加密: 加密狗

三，加密技术的发展趋势

①私钥加密技术和公钥加密技术的组合: 鉴于两种密码系统加密的特性，可以在实际应用中采用折衷解决方案，即DES / IDEA和RSA结合使用DES RSA作为“核心”，是“外壳”，可以通过DES或IDEA对网络中传输的数据进行加密，并通过RSA对加密密钥进行加密和传输，这种方法不仅保证了数据安全性，而且提高了速度. 加密和解密，这也是加密技术发展的新方向之一.

②寻求新的算法: 基于常见的迭代跳出构造思路，并基于某些数学问题的复杂性脱离构造方法. 例如，刘尊权先生提出的Liu算法是基于密钥的公钥系统. 它使用随机性原理构造加密和解密转换，并将其所有操作控制隐藏在密钥中，并且密钥长度是可变的. 它使用一定长度的分段来构造较大的搜索空间，从而实现非线性变换. 这种加密算法具有较高的加密强度，速度快，计算开销小.

③加密最终将集成到系统和网络中. 例如，IPV6协议已经具有内置的加密支持. 在硬件方面，英特尔正在开发加密协处理器. 它可以集成到微型计算机的主极中.

四，加密技术的分类

加密类型可以简单地分为四种类型:

1. 根本没有考虑解密问题；

2. 私钥加密技术: 对称密钥加密: 对称加密使用相同的密钥进行加密和解密. 通常，这种加密方法很难在应用程序中实现，因为很难用相同的安全性方法共享密钥. 如: R，RC2，DES和AES系列加密算法.

3. 公共密钥加密技术: 非对称密钥加密: 非对称密钥加密使用一组公共/私有密钥系统，一个密钥用于加密，另一密钥用于解密密钥种类. 公钥可以被广泛共享和公开. 当您需要使用加密将数据传输到服务器外部时，此加密方法更加方便. 如: RSA

4. 数字证书. （证书）: 数字证书是非对称密钥加密. 但是，组织可以使用证书，并通过数字签名将一组公钥和私钥与其所有者相关联.

五，加密算法介绍

1. 对称加密

对称加密算法用于加密敏感数据和其他信息. 常用的算法包括:

DES（数据加密标准）: 数据加密标准，速度更快，适合加密大量数据.

3DES（三重DES）: 它是基于DES的，它使用三个不同的密钥对一块数据进行三次加密，并且具有更高的强度.

AES（高级加密标准）: 高级加密标准，它是高速，高安全级别的下一代加密算法标准.

AES和3DES的比较

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2. 非对称加密

RSA: RSA发明的一种公钥算法，支持可变长度密钥. 要加密的文件块的长度也是可变的；

DSA（数字签名算法）: 数字签名算法，是标准的DSS（数字签名标准）；

ECC（椭圆曲线密码术）: 椭圆曲线密码学.

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与RSA相比，ECC在很多方面都具有绝对优势，主要体现在以下几个方面:

强大的抵抗力. 相同的密钥长度可以抵抗攻击很多倍.

计算量小，处理速度快. ECC的整体速度比RSA和DSA快得多.

存储空间很小. ECC的密钥大小和系统参数比RSA和DSA的密钥大小和系统参数小得多，这意味着它占用的存储空间要少得多. 这对于在IC卡上应用加密算法尤为重要.

低带宽要求. 在加密和解密长消息时，这三种类型的密码系统具有相同的带宽要求，但是当应用于短消息时，ECC带宽要求要低得多. 低带宽要求使ECC在无线网络领域具有广阔的应用前景.

以下两种表示形式是RSA和ECC的安全性和速度的比较.

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RSA和ECC安全模块的比较

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3. 哈希算法

散列是信息的提炼，通常它的长度比信息小得多，并且是固定长度. 具有强加密的哈希必须不可逆，这意味着通过哈希结果，无法导出原始信息的任何部分. 输入信息的任何更改（即使只有一位）都将导致哈希结果发生重大变化，这被称为雪崩效应. 散列还应该是防冲突的，即找不到具有相同散列结果的两条信息. 具有这些特征的哈希结果可用于验证信息是否已被修改.

单向哈希函数通常用于生成消息摘要，密钥加密等. 常见的有:

MD5（消息摘要算法5）: 它是RSA数据安全公司开发的单向哈希算法. 它是不可逆的哪种加密算法最安全，相同的纯文本会产生相同的密文.

SHA（安全哈希算法）: 它可以对任何长度的数据进行操作以生成160位值；

对称和非对称算法的比较

以上总结了两种加密方法的原理. 通常，主要存在以下差异:

在管理方面: 公钥加密算法需要较少的资源来实现其目的. 在密钥分配中，两者之间存在指数差异（一个是n，另一个是n2）. 因此，私钥密码算法不适合在广域网中使用，更重要的是，它不支持数字签名.

在安全性方面: 由于公钥密码算法基于未解决的数学问题，因此几乎不可能破解. 从计算机开发的角度来看，对于私钥密码算法，虽然从理论上讲不可能破解AES. 公钥更有利.

从速度的角度来看: AES的软件实现速度已达到每秒几兆比特或几十兆比特. 它是公钥的100倍. 如果使用硬件，该比例将扩大到1000倍.

六，加密算法的选择

1. 由于非对称加密算法的运算速度比对称加密算法慢得多，因此在需要加密大量数据时，建议使用对称加密算法以提高加密和解密速度.

2. 对称加密算法无法实现签名，因此签名只能是非对称算法.

3. 由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程，因此密钥管理直接决定其安全性，因此当数据量非常小时，我们可以考虑使用非对称加密算法.

4. 在实际操作过程中，通常采用以下方法: 使用非对称加密算法管理对称算法的密钥，然后使用对称加密算法对数据进行加密，从而综合了两种加密算法的优点，不仅实现了快速加密的优势，而且还实现了安全便捷的密钥管理优势.

5. 对于RSA，建议使用1024位数字，建议ECC使用160位数字，而AES使用128位.

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