对称加密

单向加密算法 单向加密算法主要用于对信息完整性的验证 ，这种技术就是由散列函数提供的消息认证技术。 散列函数，也称做哈希函数、消息摘要函数、单向函数或杂凑函数。通过散列函数，可以为数据创建“数字指纹”（散列值）。散列值通常是一个字母和数字组成的字符串。 其消息认证流程如下： 在上述认证流程中，信息收发双方在通信前已经商定了具体的散列算法，并且该算法是公开的。如果消息在传递过程中被篡改，则该消息不能与已获得的数字指纹相匹配。 散列函数具有以下的特征： 消息的长度不受限制 对于给定的消息，其散列值的计算是很容易的。 如果两个散列值不相同，则这两个散列值的原始输入消息也不相同，这个特性使得散列函数具有确定性的结果。 散列函数的运算过程是不可逆的，这个特性称为函数的单向性。这也是单向函数命名的由来。 对于一个已知的消息及散列值，要找到另一个消息使其获得相同的散列值是可不能的。这个特性称为抗弱碰撞性。这被用来防止伪造。 任意两个不同消息的散列值一定不同。这个特性称为抗强碰撞性。 散列函数广泛用于信息完整性的验证，是数据签名的核心技术，散列函数的常用算法有MD----消息摘要算法、SHA-----安全散列算法及MAC-----消息认证码算法。 对称密码体制 对称密码体制的保密模型如下图所示。对称密码体制要求加密和解密使用同一个密钥，解密是加密的逆运算，由于通信双方共享同一个密钥

上一篇介绍了消息传递存在的问题： 机密性 、 完整性 、 认证 、 不可否认性 。本篇介绍解决这些问题的方案，我们形象的把它们统称为 密码工具箱 ，工具箱里的 工具 列举如下： 对称加密 ： 解决 机密性 的工具； 公钥加密（也叫非对称加密） ： 解决 机密性 的工具； 单向散列函数 ：解决 完整性 的工具 （接上文： 遨游密码世界（一） ） 二、密码学工具箱 1. 对称加密 1）异或运算 最强大脑有个 层叠消融 的项目，本质上就是属于密码学中的对称加密。 层叠消融 把两个图形重叠在一起，相同的部分会消失，不同的部分会显示。如果这么说不太理解的话，可以看下面的 异或 运算，和 加减 运算一样简单。 0 XOR 0 = 0； 0 XOR 1 = 1； 1 XOR 0 = 1； 1 XOR 1 = 0； XOR 和 + 、 - 都是数学里面的运算符号，叫做 异或运算符 。它的规则是相同的数字做运算之后结果为 0，不同的数字做异或运算之后结果为 1。这里即可看出 层叠消融 的本质即异或运算。 2）对称加密的核心就是异或运算 随机生成两个相同位数的数字 01001100 和 10101010，对第一个数字记做 A，第二个数字记做 B，对它两进行异或运算。 0 1 0 0 1 1 0 0 // A 1 0 1 0 1 0 1 0 // B 1 1 1 0 0 1 1 0 // 结果 将结果

##1 问题提出 现在广泛使用的HTTP协议采用的是一种明文传输的方式，因此通信双方的数据在网络上传输是十分不安全的。 ##2 解决方案 一种简单的解决方案就是对传输的数据进行加密处理。 目前流行的加密方式有两种：对称加密和非对称加密。 ###2.1 对称加密 首先讨论对称加密方式。 对称加密指的是通信双方使用同一套密钥对数据进行加密和解密。 如果使用对称加密就意味着通信的双方必须都知道密钥，才能完成加密和解密操作。 一种典型的场景是：客户端发送密钥至服务器，服务器接受该密钥，之后所有的数据传输都采用该密钥进行加密和解密； 该方法虽然可以解决明文传输的问题，却存在安全隐患。在密钥协商阶段，客户端需要发送密钥给服务器，此时如果攻击者监测到该密钥，就可以使用该密钥来解密之后所有的数据，那么本次经对称加密后的数据传输也就变为明文传输。 因此，如何确保对称加密方式中密钥的安全是此方式中最为核心的问题。 ###2.2 非对称加密 接下来我们讨论非对称加密方式。 非对称加密的密钥有公钥和私钥之分，使用公钥加密的数据只有私钥才能解密，同理使用私钥加密的数据只有公钥才能解密。 那么对传输数据进行非对称加密是不是就是安全的呢？ 非对称加密一种典型的场景是： 由服务器生成公钥和私钥，并将公钥发送给客户端，之后服务器和客户端之间所有的数据都采用公钥和私钥加密。 接下来我们分析下这种场景。