密码学主流标准与算法

最新推荐文章于 2025-10-31 14:59:28 发布

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#RSA #DES #ECDH #ECDSA #ECC

本文详细介绍了密码学中的主流标准和算法，包括RSA、DES、DSA、ECC、ECDSA、ECDH，以及现代加密算法如AES、GCM、HMAC等。RSA作为公钥加密算法，其安全性基于大数因子分解；DES是一种块加密标准；DSA用于数字签名；ECC在密码学中有广泛应用；AES已成为对称加密的标准，而GCM和HMAC则提供了认证加密和消息认证码的功能。

RSA

RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。
RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在传送信息时，常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式，即信息采用改进的DES或IDEA对话密钥加密，然后使用RSA密钥加密对话密钥和信息摘要。对方收到信息后，用不同的密钥解密并可核对信息摘要。
RSA 加密算法的缺点:
1. 产生密钥很麻烦，受到素数产生技术的限制，因而难以做到一次一密。
2. 安全性，RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价，而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。
3. 速度太慢，由于RSA 的分组长度太大，为保证安全性，n 至少也要 600 bitx以上，使运算代价很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级；且随着大数分解技术的发展，这个长度还在增加，不利于数据格式的标准化。

DES 全称为(Data Encryption Standard，即数据加密标准)

是一种使用密钥加密的块算法，1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准（FIPS），并授权在非密级政府通信中使用，随后该算法在国际上广泛流传开来。需要注意的是，在某些文献中，作为算法的DES称为数据加密算法（Data Encryption Algorithm,DEA），已与作为标准的DES区分开来。