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多媒体多媒体信息加密技术论文论文篇一
多媒体信息加密技术论文研究
摘要：随着 网络 技术的 发展 ，网络在提供给人们巨大方便的同时也带来了很多的安全隐患，病毒、黑客攻击以及 计算 机威胁事件已经司空见惯，为了使得互联网的信息能够正确有效地被人们所使用，互联网的安全就变得迫在眉睫。
关键词：网络;加密技术;安全隐患
随着 网络技术 的高速发展，互联网已经成为人们利用信息和资源共享的主要手段，面对这个互连的开放式的系统，人们在感叹 现代 网络技术的高超与便利的同时，又会面临着一系列的安全问题的困扰。如何保护 计算机信息的安全，也即信息内容的保密问题显得尤为重要。
数据加密技术是解决网络安全问要采取的主要保密安全措施。是最常用的保密安全手段，通过数据加密技术，可以在一定程度上提高数据传输的安全性，保证传输数据的完整性。
1 加密技术
数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理。使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”传送，到达目的地后使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径达到保护数据不被人非法窃取、修改的目的。该过程的逆过程为解密，即将该编码信息转化为其原来数据的过程。数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。数据传输加密技术主要是对传输中的数据流进行加密，常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。
2 加密算法
信息加密是由各种加密算法实现的，传统的加密系统是以密钥为基础的，是一种对称加密，即用户使用同一个密钥加密和解密。而公钥则是一种非对称加密 方法 。加密者和解密者各自拥有不同的密钥，对称加密算法包括DES和IDEA;非对称加密算法包括RSA、背包密码等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。
2.1 对称加密算法
对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥密码体制。在对称加密系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄漏出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。对于具有n个用户的网络，需要n(n-1)/2个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称加密系统是有效的。DES算法是目前最为典型的对称密钥密码系统算法。
DES是一种分组密码，用专门的变换函数来加密明文。方法是先把明文按组长64bit分成若干组，然后用变换函数依次加密这些组，每次输出64bit的密文，最后将所有密文串接起来即得整个密文。密钥长度56bit，由任意56位数组成，因此数量高达256个，而且可以随时更换。使破解变得不可能，因此，DES的安全性完全依赖于对密钥的保护(故称为秘密密钥算法)。DES运算速度快，适合对大量数据的加密，但缺点是密钥的安全分发困难。
2.2 非对称密钥密码体制
非对称密钥密码体制也叫公共密钥技术，该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。公共密钥技术利用两个密码取代常规的一个密码：其中一个公共密钥被用来加密数据，而另一个私人密钥被用来解密数据。这两个密钥在数字上相关，但即便使用许多计算机协同运算，要想从公共密钥中逆算出对应的私人密钥也是不可能的。这是因为两个密钥生成的基本原理根据一个数学计算的特性，即两个对位质数相乘可以轻易得到一个巨大的数字，但要是反过来将这个巨大的乘积数分解为组成它的两个质数，即使是超级计算机也要花很长的时间。此外，密钥对中任何一个都可用于加密，其另外一个用于解密，且密钥对中称为私人密钥的那一个只有密钥对的所有者才知道，从而人们可以把私人密钥作为其所有者的身份特征。根据公共密钥算法，已知公共密钥是不能推导出私人密钥的。最后使用公钥时，要安装此类加密程序，设定私人密钥，并由程序生成庞大的公共密钥。使用者与其向 联系的人发送公共密钥的拷贝，同时请他们也使用同一个加密程序。之后他人就能向最初的使用者发送用公共密钥加密成密码的信息。仅有使用者才能够解码那些信息，因为解码要求使用者知道公共密钥的口令。那是惟有使用者自己才知道的私人密钥。在这些过程当中。信息接受方获得对方公共密钥有两种方法：一是直接跟对方联系以获得对方的公共密钥;另一种方法是向第三方即可靠的验证机构(如Certification Authori-ty，CA)，可靠地获取对方的公共密钥。公共密钥体制的算法中最著名的代表是RSA系统，此外还有：背包密码、椭圆曲线、EL Gamal算法等。公钥密码的优点是可以适应网络的开放性要求，且密钥 管理问题也较为简单，尤其可方便的实现数字签名和验证。但其算法复杂，加密数据的速率较低。尽管如此，随着现代 电子 技术和密码技术的发展，公钥密码算法将是一种很有前途的网络安全加密体制。
RSA算法得基本思想是：先找出两个非常大的质数P和Q，算出N=(P×Q)，找到一个小于N的E，使E和(P-1)×(Q-1)互质。然后算出数D，使(D×E-1)Mod(P-1)×(Q-1)=0。则公钥为(E，N)，私钥为(D，N)。在加密时，将明文划分成串，使得每串明文P落在0和N之间，这样可以通过将明文划分为每块有K位的组来实现。并且使得K满足(P-1)×(Q-1I)K 3 加密技术在 网络 中的 应用及 发展
实际应用中加密技术主要有链路加密、节点加密和端对端加密等三种方式，它们分别在OSI不同层次使用加密技术。链路加密通常用硬件在物理层实现，加密设备对所有通过的数据加密，这种加密方式对用户是透明的，由网络自动逐段依次进行，用户不需要了解加密技术的细节，主要用以对信道或链路中可能被截获的部分进行保护。链路加密的全部报文都以明文形式通过各节点的处理器。在节点数据容易受到非法存取的危害。节点加密是对链路加密的改进，在协议运输层上进行加密，加密算法要组合在依附于节点的加密模块中，所以明文数据只存在于保密模块中，克服了链路加密在节点处易遭非法存取的缺点。网络层以上的加密，通常称为端对端加密，端对端加密是把加密设备放在网络层和传输层之间或在表示层以上对传输的数据加密，用户数据在整个传输过程中以密文的形式存在。它不需要考虑网络低层，下层协议信息以明文形式传输，由于路由信息没有加密，易受监控分析。不同加密方式在网络层次中侧重点不同，网络应用中可以将链路加密或节点加密同端到端加密结合起来，可以弥补单一加密方式的不足，从而提高网络的安全性。针对网络不同层次的安全需求也制定出了不同的安全协议以便能够提供更好的加密和认证服务，每个协议都位于 计算 机体系结构的不同层次中。混合加密方式兼有两种密码体制的优点，从而构成了一种理想的密码方式并得到广泛的应用。在数据信息中很多时候所传输数据只是其中一小部分包含重要或关键信息，只要这部分数据安全性得到保证整个数据信息都可以认为是安全的，这种情况下可以采用部分加密方案，在数据压缩后只加密数据中的重要或关键信息部分。就可以大大减少计算时间，做到数据既能快速地传输，并且不影响准确性和完整性，尤其在实时数据传输中这种方法能起到很显著的效果。
4 结语
多媒体信息加密技术论文作为网络安全技术的核心，其重要性不可忽略。随着加密算法的公开化和解密技术的发展，各个国家正不断致力于开发和设计新的加密算法和加密机制。所以我们应该不断发展和开发新的多媒体信息加密技术论文以适应纷繁变化的网络安全 环境。
多媒体多媒体信息加密技术论文论文篇二
信息数据加密技术研究
[摘 要] 随着全球经济一体化的到来，信息安全得到了越来越多的关注，而信息数据加密是防止数据在数据存储和和传输中失密的有效手段。如何实现信息数据加密，世界各个国家分别从法律上、管理上加强了对数据的安全保护，而从技术上采取措施才是有效手段，信息数据加密技术是利用数学或物理手段，对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护，以防止泄漏的技术。
[关键字] 信息 数据加密 对称密钥加密技术 非对称密钥加密技术
随着全球经济一体化的到来，信息技术的快速发展和信息交换的大量增加给整个社会带来了新的驱动力和创新意识。信息技术的高速度发展，信息传输的安全日益引起人们的关注。世界各个国家分别从法律上、管理上加强了对数据的安全保护，而从技术上采取措施才是有效手段，技术上的措施分别可以从软件和硬件两方面入手。随着对信息数据安全的要求的提高，数据加密技术和物理防范技术也在不断的发展。数据加密是防止数据在数据存储和和传输中失密的有效手段。信息数据加密技术是利用数学或物理手段，对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护，以防止泄漏的技术。信息数据加密与解密从宏观上讲是非常简单的,很容易掌握,可以很方便的对机密数据进行加密和解密。从而实现对数据的安全保障。
1.信息数据加密技术的基本概念
信息数据加密就是通过信息的变换或编码，把原本一个较大范围的人(或者机器)都能够读懂、理解和识别的信息(这些信息可以是语音、文字、图像和符号等等)通过一定的方法(算法)，使之成为难以读懂的乱码型的信息，从而达到保障信息安全，使其不被非法盗用或被非相关人员越权阅读的目的。在加密过程中原始信息被称为“明文”，明文经转换加密后得到的形式就是“密文”。那么由“明文”变成“密文”的过程称为“加密”,而把密文转变为明文的过程称为“解密”。
2. 信息数据加密技术分类
信息数据加密技术一般来说可以分为两种，对称密钥加密技术及非对称密钥加密技术。
2.1 对称密钥加密技术
对称密钥加密技术，又称专用密钥加密技术或单密钥加密技术。其加密和解密时使用同一个密钥，即同一个算法。对称密钥是一种比较传统的加密方式，是最简单方式。在进行对称密钥加密时，通信双方需要交换彼此密钥，当需要给对方发送信息数据时，用自己的加密密钥进行加密，而在需要接收方信息数据的时候，收到后用对方所给的密钥进行解密。在对称密钥中，密钥的管理极为重要，一旦密钥丢失，密文将公开于世。这种加密方式在与多方通信时变得很复杂，因为需要保存很多密钥，而且密钥本身的安全就是一个必须面对的大问题。
对称密钥加密算法主要包括：DES、3DES、IDEA、FEAL、BLOWFISH等。
DES 算法的数据分组长度为64 位，初始置换函数接受长度为64位的明文输入，密文分组长度也是64 位，末置换函数输出64位的密文;使用的密钥为64 位，有效密钥长度为56 位，有8 位用于奇偶校验。DES的解密算法与加密算法完全相同，但密钥的顺序正好相反。所以DES是一种对二元数据进行加密的算法。DES加密过程是：对给定的64 位比特的明文通过初始置换函数进行重新排列，产生一个输出;按照规则迭代，置换后的输出数据的位数要比迭代前输入的位数少;进行逆置换，得到密文。
DES 算法还是比别的加密算法具有更高的安全性，因为DES算法具有相当高的复杂性，特别是在一些保密性级别要求高的情况下使用三重DES 或3DES 系统较可靠。DES算法由于其便于掌握，经济有效，使其应用范围更为广泛。目前除了用穷举搜索法可以对DES 算法进行有效地攻击之外， 还没有发现 其它 有效的攻击办法。
IDEA算法1990年由瑞士联邦技术协会的Xuejia Lai和James Massey开发的。经历了大量的详细审查，对密码分析具有很强的抵抗能力，在多种商业产品中被使用。IDEA以64位大小的数据块加密的明文块进行分组，密匙长度为128位，它基于“相异代数群上的混合运算”设计思想算法用硬件和软件实现都很容易且比DES在实现上快的多。
IDEA算法输入的64位数据分组一般被分成4个16位子分组：A1，A2，A3和A4。这4个子分组成为算法输入的第一轮数据，总共有8轮。在每一轮中，这4个子分组相互相异或，相加，相乘，且与6个16位子密钥相异或，相加，相乘。在轮与轮间，第二和第三个子分组交换。最后在输出变换中4个子分组与4个子密钥进行运算。
FEAL算法不适用于较小的系统，它的提出是着眼于当时的DES只用硬件去实现，FEAL算法是一套类似美国DES的分组加密算法。但FEAL在每一轮的安全强度都比DES高，是比较适合通过软件来实现的。FEAL没有使用置换函数来混淆加密或解密过程中的数据。FEAL使用了异或(XOR)、旋转(Rotation)、加法与模(Modulus)运算，FEAL中子密钥的生成使用了8轮迭代循环，每轮循环产生2个16bit的子密钥，共产生16个子密钥运用于加密算法中。
2.2 非对称密钥加密技术
非对称密钥加密技术又称公开密钥加密，即非对称加密算法需要两个密钥，公开密钥和私有密钥。有一把公用的加密密钥，有多把解密密钥，加密和解密时使用不同的密钥，即不同的算法，虽然两者之间存在一定的关系，但不可能轻易地从一个推导出另一个。使用私有密钥对数据信息进行加密，必须使用对应的公开密钥才能解密，而 公开密钥对数据信息进行加密，只有对应的私有密钥才能解密。在非对称密钥加密技术中公开密钥和私有密钥都是一组长度很大、数字上具有相关性的素数。其中的一个密钥不可能翻译出信息数据，只有使用另一个密钥才能解密，每个用户只能得到唯一的一对密钥，一个是公开密钥，一个是私有密钥，公开密钥保存在公共区域，可在用户中传递，而私有密钥则必须放在安全的地方。
非对称密钥加密技术的典型算法是RSA算法。RSA算法是世界上第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的非对称性加密算法，RSA算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在(美国麻省理工学院)开发的。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算法的安全性依赖于大数分解，但现在还没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。所以是否等同于大数分解一直没有理论证明的支持。由于RSA算法进行的都是大数计算，所以无论是在软件还是硬件方面实现相对于DES算法RSA算法最快的情况也会慢上好几倍。速度一直是RSA算法的缺陷。
3. 总结
随着计算机网络的飞速发展，在实现资源共享、信息海量的同时，信息安全达到了前所未有的需要程度，多媒体信息加密技术论文也凸显了其必不可少的地位，同时也加密技术带来了前所未有的发展需求，加密技术发展空间无限。
参考文献：
[1] IDEA算法 中国信息安全组织 2004-07-17.
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信息加密在网络安全中的应用
摘要：由于网络技术发展，影响着人们生活的方方面面，人们的网络活动越来越频繁，随之而来的安全性的要求也就越来越高，对自己在网络活动的保密性要求也越来越高，应用信息加密技术，保证了人们在网络活动中对自己的信息和一些相关资料的保密的要求，保证了网络的安全性和保密性。本文通过对信息加密技术的介绍，提出了对RSA算法的一个改进设想，并列举了一些应用信息加密技术的一些实例，强调了信息加密技术在维护网络安全里的重要性。
关键字：信息加密技术，网络安全，RSA，加密算法
1、 引言
信息加密技术是信息安全的核心技术。尤其是在当今像电子商务、电子现金、数字货币、网络银行等各种网络业务的快速的兴起。使得如何保护信息安全使之不被窃取、不被篡改或破坏等问题越来越受到人们的重视。解决这问题的关键就是信息加密技术。所谓加密，就是把称为“明文”的可读信息转换成“密文”的过程；而解密则是把“密文”恢复为“明文”的过程。加密和解密都要使用密码算法来实现。密码算法是指用于隐藏和显露信息的可计算过程，通常算法越复杂，结果密文越安全。在加密技术中，密钥是必不可少的，密钥是使密码算法按照一种特定方式运行并产生特定密文的值。[1]使用加密算法就能够保护信息安全使之不被窃取、不被篡改或破坏。
2、 信息加密技术
2.1加密模式
可把加密算法看作一个复杂的函数变换，x=(y,k)x代表密文，即加密后得到的字符序列，y代表明文即待加密的字符序列，k表示密钥，当加密完成后，可以将密文通过不安全渠道送给收信人，只有拥有解密密钥的收信人可以对密文进行解密即反变换得到明文。[2]
2.2 加密算法
对称算法有时又叫做传统密码算法，就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。在大多数对称算法中，加/解密密钥是相同的。这些算法也叫秘密密钥或单密钥算法，它要求发送者和接收者在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄露密钥就意味着任何人都能对消息进行加/解密。只要通信需要保密，密钥就必须保密。因此对称算法就是指加密和解密过程均采用同一把密钥，如 DES, 3DES, AES等算法都属于对称算法。
非对称算法也叫做公钥密钥算法，用作加密的密钥不同于用作解密的密钥，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来(至少在合理假定的长时间内)。之所以叫做公开密钥算法，是因为加密密钥能够公开，即陌生者能用加密密钥加密信息，但只有用相应的解密密钥才能解密信息。但是从公钥中推导出私钥是很难的。RSA[1]、DSA等算法属于非对称算法，其中以RSA的应用最为广泛，不仅能用于加密同时又可以数字签名。[3]
2.3 对非对称加密算法RSA的一个改进
非对称加密算法RSA的安全性一般主要依赖于大数，,但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明, 因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。因此分解模数十最显然的攻击方法，因此人们为了安全性选择大于10100的模数，这样无疑降低了计算公要和密钥的算法的事件复杂度。
因此，在RSA算法的基础上，提出了一个RSA算法的变种，具体思路如下：
用户x的公开加密变换Ex和保密的解密变换Dx的产生:(1)随机选取N个素数p1、p2……pn；(2)计算nx= p1*p2……*pn,Ф(nx)=(p1-1)*(p2-1)*……*(rj-1)；(3)随机选取整数ex满足(ex,Ф(nx)) =1;(4)利用欧几里得算法计算dx,满足ex*dx≡1 MOD Ф(nx);(5)公开nx,ex作为Ex,记为Ex=< nx,ex>,保密p1,p2,……,pn,Ф(nx)作为Dx,记为Dx=<p1,p2,……,pn ,dx,Ф(nxj) >。加密算法:c = Ex(m) = mex(MOD nx),解密算法:m = Dx(c) = cdx(MOD nx),在RSA算法中,包含两个密钥:加密密钥PK和解密密钥SK,加密密钥公开。
通过证明程序在二进制情况下计算8*8的速度明显大于2*2*2*2*2*2的速度，证明了这个RSA算法的先进性，由于RSA算法的变种还是在原来的算法的基础上应用费尔马小定理得出的加密算法，由数学归纳法可证明这个算法成立，在根本上没有违背RSA算法的安武安性，因此也就保证了RSA算法变种的安全性。
3、信息加密技术保障了网络安全
3.1信息加密技术在电子商务中的应用
电子商务正在改变着人们的生活以及整个社会的发展进程，网络贸易将引起人们对管理模式、工作和生活方式，乃至经营管理思维方式等等的综合革新。同时，稳健的网络安全环境对电子商务的健康和持续发展是至关重要的。电子商务的安全性主要是网络平台的安全和交易信息的安全。交易信息的安全是指保护交易双方的不被破坏、不泄密，和交易双方身份的确认。[4]因此在电子商务中应用数据加密、数字签名、数字证书、ssl、set安全协议等技术来保证电子商务的交易信息的安全，电子商务和信息加密技术的结合必将会促进电子商务的稳定发展。
3.2 对反病毒和杀毒软件进行加密一旦加密程序本身被感染了计算机病毒．那么它就检查不出程序或数据是否加过密或是否有数字签名。在每次开始执行加密程序时，都要检查一下其本身是否被病毒感染，对需要加、解密的文件也要做这种检查。这种检查的机制应该是保密的，因此，在一些反病毒或杀病毒软件中也同样使用加密技术。[5]
3.3 对网络数据库的加密
传输中的公共信道和计算机存储系统非常脆弱，只要用一台PC机上网，就可以通过一定的方式窃取到许多别人的有用信息，甚至包括各种密码，因此很有必要采取措施对数据进行保护。用户自身需要对关键数据进行有效保护。因为传统的数据库保护方式是通过设定口令字和访问权限等方法实现的。解决这一问题的关键是要对数据本身加密，这样即使数据不幸泄露或丢失也难以被第三者破译。大型数据库管理系统的运行平台一般是Windows NT或则Unix，这些操作系统的安全级别通常为C1、C2级。它们具有用户注册、识别用户、任意存取控制、审计等安全功能。虽然DBMS在OS的基础上增加了不少安全措施，但OS和DBMS对数据库文件本身仍然缺乏有效的保护措施。由此可见，数据加密对于系统外部或者系统内部的安全管理都是必要的。[6]
3.4 信息加密技术与VPN的结合
现在，越来越多的公司走向集团化，一个公司可能在不同的地域都有子公司或者办事处，每一个机构都有自己的局域网,但是局域网用户希望将这些局域网联结在一起组一个广域网，应用VPN技术就已经能够解决这个问题，事实上，很多公司都已经这样做了，但他们一般使用租用专用线路来联结这些局域网，他们顾虑的问题就是文件传输的安全性和保密性，现在具有信息加密功能的路由器已经随处可见，这就使人们通过互联网连接这些局域网成为可能，当数据离开发送者所在的局域网时，该数据首先被用户端连接到VPN的路由器进行硬件加密，数据在互联网上是以密文形式传送的，当达到目的局域网的路由器时，该路由器就会对数据进行解密，这样目标的局域网络中的用户就可以看到明文。
4、结论
本文介绍了信息加密技术的相关概念，对各种加密算法给与简单的陈述，并对RSA算法提出了自己的改进意见，但是由于个人能力有限，对给出了RSA改进算法的周密性论证不足。并列举了几个应用信息加密技术维护网络和谐的实例，论述信息加密技术对网络安全的维护的重要性，证实了信息加密技术在网络安全方面是不可或缺的一部分。
对称密码是一种用相同的密钥进行加密和解密的技术，用于确保消息的机密性。在对称密码的算法方面，目前主要使用的是 AES。尽管对称密码能够确保消息的机密性，但需要解决将解密密钥配送给接受者的密钥配送问题。
主要算法
DES
数据加密标准（英语：Data Encryption Standard，缩写为 DES）是一种对称密钥加密块密码算法，1976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），随后在国际上广泛流传开来。它基于使用56位密钥的对称算法。
DES现在已经不是一种安全的加密方法，主要因为它使用的56位密钥过短。
原理请参考： 加密技术01-对称加密-DES原理
3DES
三重数据加密算法（英语：Triple Data Encryption Algorithm，缩写为TDEA，Triple DEA），或称3DES（Triple DES），是一种对称密钥加密块密码，相当于是对每个数据块应用三次DES算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES由于密钥长度过低容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。
注意：有3个独立密钥的3DES的密钥安全性为168位，但由于中途相遇攻击（知道明文和密文），它的有效安全性仅为112位。
3DES使用“密钥包”，其包含3个DES密钥，K1，K2和K3，均为56位（除去奇偶校验位）。
密文 = E k3 (D k2 (E k1 (明文)))
而解密则为其反过程：
明文 = D k3 (E k2 (D k1 (密文)))
AES
AES 全称 Advanced Encryption Standard（高级加密标准）。它的出现主要是为了取代 DES 加密算法的，因为 DES 算法的密钥长度是 56 位，因此算法的理论安全强度是 56 位。于是 1997 年 1 月 2 号，美国国家标准技术研究所宣布希望征集高级加密标准，用以取代 DES。AES 也得到了全世界很多密码工作者的响应，先后有很多人提交了自己设计的算法。最终有5个候选算法进入最后一轮：Rijndael，Serpent，Twofish，RC6 和 MARS。最终经过安全性分析、软硬件性能评估等严格的步骤，Rijndael 算法获胜。
AES 密码与分组密码 Rijndael 基本上完全一致，Rijndael 分组大小和密钥大小都可以为 128 位、192 位和 256 位。然而 AES 只要求分组大小为 128 位，因此只有分组长度为 128 位的 Rijndael 才称为 AES 算法。
本文 AES 默认是分组长度为 128 位的 Rijndael 算法
原理请参考： 加密技术02-对称加密-AES原理
算法对比
公钥密码是一种用不同的密钥进行加密和解密的技术，和对称密码一样用于确保消息的机密性。使用最广泛的一种公钥密码算法是 RAS。和对称密码相比，公钥密码的速度非常慢，因此一般都会和对称密码一起组成混合密码系统来使用。公钥密码能够解决对称密码中的密钥交换问题，但存在通过中间人攻击被伪装的风险，因此需要对带有数字签名的公钥进行认证。
公钥密码学的概念是为了解决对称密码学中最困难的两个问题而提出
应用场景
几个误解
主要算法
Diffie–Hellman 密钥交换
迪菲-赫尔曼密钥交换（英语：Diffie–Hellman key exchange，缩写为D-H） 是一种安全协议。它可以让双方在完全没有对方任何预先信息的条件下通过不安全信道创建起一个密钥。这个密钥可以在后续的通讯中作为对称密钥来加密通讯内容。公钥交换的概念最早由瑞夫·墨克（Ralph C. Merkle）提出，而这个密钥交换方法，由惠特菲尔德·迪菲（Bailey Whitfield Diffie）和马丁·赫尔曼（Martin Edward Hellman）在1976年发表，也是在公开文献中发布的第一个非对称方案。
Diffie–Hellman 算法的有效性是建立在计算离散对数很困难的基础上。简单地说，我们可如下定义离散对数。首先定义素数 p 的本原跟。素数 p 的本原根是一个整数，且其幂可以产生 1 到 p-1 之间所有整数，也就是说若 a 是素数 p 的本原根，则
a mod p, a 2 mod p,..., a p-1 mod p 各不相同，它是整数 1 到 p-1 的一个置换。
对任意整数 b 和素数 p 的本原跟 a，我们可以找到唯一的指数 i 使得
b ≡ a i (mod p) 其中 0 <= i <= p-1
其中 a, b, p 这些是公开的，i 是私有的，破解难度就是计算 i 的难度。
Elgamal
1985年，T.Elgamal 提出了一种基于离散对数的公开密钥体制，一种与 Diffie-Hellman 密钥分配体制密切相关。Elgamal 密码体系应用于一些技术标准中，如数字签名标准(DSS) 和 S/MIME 电子邮件标准。
基本原理就是利用 Diffie–Hellman 进行密钥交换，假设交换的密钥为 K，然后用 K 对要发送的消息 M，进行加密处理。
所以 Elgamal 的安全系数取决于 Diffie–Hellman 密钥交换。
另外 Elgamal 加密后消息发送的长度会增加一倍。
RSA
MIT 的罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）在 1977 年提出并于 1978 年首次发表的算法。RSA 是最早满足要求的公钥算法之一，自诞生日起就成为被广泛接受且被实现的通用的公钥加密方法。
RSA 算法的有效性主要依据是大数因式分解是很困难的。
原理请参考： 加密技术03-非对称加密-RSA原理
ECC
大多数使用公钥密码学进行加密和数字签名的产品和标准都使用 RSA 算法。我们知道，为了保证 RSA 使用的安全性，最近这些年来密钥的位数一直在增加，这对使用 RSA 的应用是很重的负担，对进行大量安全交易的电子商务更是如此。近来，出现的一种具有强大竞争力的椭圆曲线密码学（ECC）对 RSA 提出了挑战。在标准化过程中，如关于公钥密码学的 IEEE P1363 标准中，人们也已考虑了 ECC。
与 RSA 相比，ECC 的主要诱人之处在于，它可以使用比 RSA 短得多的密钥得到相同安全性，因此可以减少处理负荷。
ECC 比 RSA 或 Diffie-Hellman 原理复杂很多，本文就不多阐述了。
算法对比
公钥密码体制的应用
密码分析所需计算量（ NIST SP-800-57 ）
注：L=公钥的大小，N=私钥的大小
散列函数是一种将长消息转换为短散列值的技术，用于确保消息的完整性。在散列算法方面，SHA-1 曾被广泛使用，但由于人们已经发现了一些针对该算法理论上可行的攻击方式，因此该算法不应再被用于新的用途。今后我们应该主要使用的算法包括目前已经在广泛使用的 SHA-2，以及具有全新结构的 SHA-3 算法。散列函数可以单独使用，也可以作为消息认证、数字签名以及伪随机数生成器等技术的组成元素来使用。
主要应用
主要算法
MD5
MD5消息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个 128 位（ 16 字节，被表示为 32 位十六进制数字）的散列值（hash value），用于确保信息传输完整一致。MD5 由美国密码学家罗纳德·李维斯特（Ronald Linn Rivest）设计，于 1992 年公开，用以取代 MD4 算法。这套算法的程序在 RFC 1321 中被加以规范。
2009年，中国科学院的谢涛和冯登国仅用了 2 20.96 的碰撞算法复杂度，破解了MD5的碰撞抵抗，该攻击在普通计算机上运行只需要数秒钟。2011年，RFC 6151 禁止MD5用作密钥散列消息认证码。
原理请参考： 加密技术04-哈希算法-MD5原理
SHA-1
SHA-1（英语：Secure Hash Algorithm 1，中文名：安全散列算法1）是一种密码散列函数，美国国家安全局设计，并由美国国家标准技术研究所（NIST）发布为联邦资料处理标准（FIPS）。SHA-1可以生成一个被称为消息摘要的160位（20字节）散列值，散列值通常的呈现形式为40个十六进制数。
2005年，密码分析人员发现了对SHA-1的有效攻击方法，这表明该算法可能不够安全，不能继续使用，自2010年以来，许多组织建议用SHA-2或SHA-3来替换SHA-1。Microsoft、Google以及Mozilla都宣布，它们旗下的浏览器将在2017年停止接受使用SHA-1算法签名的SSL证书。
2017年2月23日，CWI Amsterdam与Google宣布了一个成功的SHA-1碰撞攻击，发布了两份内容不同但SHA-1散列值相同的PDF文件作为概念证明。
2020年，针对SHA-1的选择前缀冲突攻击已经实际可行。建议尽可能用SHA-2或SHA-3取代SHA-1。
原理请参考： 加密技术05-哈希算法-SHA系列原理
SHA-2
SHA-2，名称来自于安全散列算法2（英语：Secure Hash Algorithm 2）的缩写，一种密码散列函数算法标准，由美国国家安全局研发，由美国国家标准与技术研究院（NIST）在2001年发布。属于SHA算法之一，是SHA-1的后继者。其下又可再分为六个不同的算法标准，包括了：SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512、SHA-512/224、SHA-512/256。
SHA-2 系列的算法主要思路和 SHA-1 基本一致
原理请参考： 加密技术05-哈希算法-SHA系列原理
SHA-3
SHA-3 第三代安全散列算法(Secure Hash Algorithm 3)，之前名为 Keccak 算法。
Keccak 是一个加密散列算法，由 Guido Bertoni，Joan Daemen，Michaël Peeters，以及 Gilles Van Assche 在 RadioGatún 上设计。
2012年10月2日，Keccak 被选为 NIST 散列函数竞赛的胜利者。SHA-2 目前没有出现明显的弱点。由于对 MD5、SHA-0 和 SHA-1 出现成功的破解，NIST 感觉需要一个与之前算法不同的，可替换的加密散列算法，也就是现在的 SHA-3。
SHA-3 在2015年8月5日由 NIST 通过 FIPS 202 正式发表。
原理请参考： 加密技术05-哈希算法-SHA系列原理
算法对比
网络安全分析及对策
摘 要：网络安全问题已成为信息时代面临的挑战和威胁，网络安全问题也日益突出。具体表现为：网络系统受病毒感染和破坏的情况相当严重；黑客活动已形成重要威胁；信息基础设施面临网络安全的挑战。分析了网络安全防范能力的主要因素，就如何提高网络的安全性提出几点建议：建立一个功能齐备、全局协调的安全技术平台，与信息安全管理体系相互支撑和配合。
关键词：网络安全；现状分析；防范策略
引言
随着计算机网络技术的飞速发展，尤其是互联网的应用变得越来越广泛，在带来了前所未有的海量信息的同时，网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性，网络信息的安全性变得日益重要起来，已被信息社会的各个领域所重视。今天我们对计算机网络存在的安全隐患进行分析，并探讨了针对计算机安全隐患的防范策略。
目前，生活的各个方面都越来越依赖于计算机网络，社会对计算机的依赖程度达到了空前的记录。由于计算机网络的脆弱性，这种高度的依赖性是国家的经济和国防安全变得十分脆弱，一旦计算机网络受到攻击而不能正常工作，甚至瘫痪，整个社会就会陷入危机。
1 计算机网络安全的现状及分析。
2 计算机网络安全防范策略。
2.1防火墙技术。
2.2数据加密与用户授权访问控制技术。与防火墙相比，数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活，更加适用于开放的网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护，需要系统级别的支持，一般在操作系统中实现。数据加密主要用于对动态信息的保护。对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击，虽无法避免，但却可以有效地检测;而对于被动攻击，虽无法检测，但却可以避免，实现这一切的基础就是数据加密。数据加密实质上是对以符号为基础的数据进行移位和置换的变换算法，这种变换是受“密钥”控制的。在传统的加密算法中，加密密钥与解密密钥是相同的，或者可以由其中一个推知另一个，称为“对称密钥算法”。这样的密钥必须秘密保管，只能为授权用户所知，授权用户既可以用该密钥加密信急，也可以用该密钥解密信息，DES是对称加密算法中最具代表性的算法。如果加密/解密过程各有不相干的密钥，构成加密/解密的密钥对，则称这种加密算法为“非对称加密算法”或称为“公钥加密算法”，相应的加密/解密密钥分别称为“公钥”和“私钥”。在公钥加密算法中，公钥是公开的，任何人可以用公钥加密信息，再将密文发送给私钥拥有者。私钥是保密的，用于解密其接收的公钥加密过的信息。典型的公钥加密算法如RSA是目前使用比较广泛的加密算法。
2.3入侵检测技术。入侵检测系统(Intrusion Detection System简称IDS)是从多种计算机系统及网络系统中收集信息，再通过这此信息分析入侵特征的网络安全系统。IDS被认为是防火墙之后的第二道安全闸门，它能使在入侵攻击对系统发生危害前，检测到入侵攻击，并利用报警与防护系统驱逐入侵攻击;在入侵攻击过程中，能减少入侵攻击所造成的损失;在被入侵攻击后，收集入侵攻击的相关信息，作为防范系统的知识，添加入策略集中，增强系统的防范能力，避免系统再次受到同类型的入侵。入侵检测的作用包括威慑、检测、响应、损失情况评估、攻击预测和起诉支持。入侵检测技术是为保证计算机系统的安全而设计与配置的一种能够及时发现并报告系统中未授权或异常现象的技术，是一种用于检测计算机网络中违反安全策略行为的技术。入侵检测技术的功能主要体现在以下方面：监视分析用户及系统活动，查找非法用户和合法用户的越权操作。检测系统配置的正确性和安全漏洞，并提示管理员修补漏洞;识别反映已知进攻的活动模式并向相关人士报警;对异常行为模式的统计分析;能够实时地对检测到的入侵行为进行反应;评估重要系统和数据文件的完整性;可以发现新的攻击模式。
2.4防病毒技术。
2.5安全管理队伍的建设。
3 结论
随着互联网的飞速发展，网络安全逐渐成为一个潜在的巨大问题。计算机网络的安全问题越来越受到人们的重视，总的来说，网络安全不仅仅是技术问题，同时也是一个安全管理问题。我们必须综合考虑安全因素，制定合理的目标、技术方案和相关的配套法规等。世界上不存在绝对安全的网络系统，随着计算机网络技术的进一步发展，网络安全防护技术也必然随着网络应用的发展而不断发展。
参考文献
[1]国家计算机网络应急中心2007年上半年网络分析报告.
[2]王达．网管员必读——网络安全第二版.
[摘要] 安全问题是企业应用电子商务最担心的问题，而如何保障电子商务活动的安全，将一直是电子商务的核心研究领域。SET是当前Internet上比较常用的加密方法，本文在SET 协议的交易流程基础上，分析了其安全机制采用的技术和特点。 [关键词] 安全 电子商务 加密技术 SET 一、引言 安全问题是企业应用电子商务最担心的问题，而如何保障电子商务活动的安全，将一直是电子商务的核心研究领域。作为一个安全的电子商务系统，首先必须具有一个安全、可靠的通信网络，以保证交易信息安全、迅速地传递；其次必须保证数据库服务器绝对安全，防止黑客闯入网络盗取信息。
电子商务（E-business）要求顾客可以在网上进行各种商务活动，不必担心自己的信用卡会被人盗用。在过去，用户为了防止信用卡的号码被窃取到，一般是通过电话订货，然后使用用户的信用卡进行付款。现在人们开始使用各种加密技术，提高信用卡交易的安全性，从而使电子商务走向实用成为可能。
二、SET协议
SET是当前Internet上比较常用的加密方法，SET(Secure Electronic Transaction, 安全电子交易)协议是基于信用卡在线支付的电子商务系统的安全协议。
SET协议通过制定标准和采用各种技术手段, 解决了当时困扰电子商务发展的安全问题。由于得到了很多大公司的支持, 它已形成了事实上的工业标准,已获IETF 标准认可。
SET协议的购物系统由客户、商家、支付网关、收单银行和发卡银行五个部分组成。当持卡人在网上商店选择了要购买的商品，填写订单并选择付款方式为“在线支付”时，SET协议开始介入工作，它的参与者之间的数据交换过程如图所示。
持卡人发送给商家一个完整的定单及要求付款的指令。在SET协议中，订单和付款指令由持卡人进行数字签名，同时利用双重签名技术保证商家看不到客户的银行账号信息；商家接受订单后，向为持卡人开户的金融机构发出支付请求；通过支付网关将银行账号传送到收单银行，再到发卡银行进行确认；当发卡银行批准交易后，返回确认信息给商家；商家发送订单确认信息给持卡人；持卡人计算机上的软件可记录交易日志，以备将来查询；商家给持卡人配送货物，完成订购服务，一个购物过程至此结束。
SET协议是适合于B2C模式电子商务的、以信用卡为基础的支付协议， SET <优麦电子商务论文>使用多种安全技术来达到安全支付的要求，其中对称密钥技术、非对称加密技术和Hash 算法是核心。
SET采用两种加密算法进行加密、解密处理,其中密钥加密是基础；公钥加密是应用的核心。密钥加密用同一个密钥来加密和解密数据,主要算法是DES；公开密钥要求使用一对密钥,一个公开发布,另一个由收信人保存。发信人用公开密钥加密数据,收信人则用私钥去解密,主要算法是RSA。
金融交易要求发送报文数据的同时发送签名数据作为认证。这种数字签名是一组加密的数字。SET要求用户在进行交易前首先进行数字签名,然后进行数据发送。
网上交易过程中必须确认用户、商家及所进行的交易本身是否合法可靠。SET体系中还有一个关键的机构认证中心(CA)，它根据X.509 标准发布和管理数字证书。SET协议规定CA发给每个持卡人一个数字证书，持卡人选中一个口令，用它对数字证书和私钥、信用卡号以及其他信息加密存储。这些与一个支持SET 协议的软件一起组成了一个SET电子钱包。
金融交易所使用的密钥必须经常更换,SET使用数字信封来传递更换密钥。其方法是由发送数据者自动生成专用密钥,用它加密原文,将生成的密文连同密钥本身一起再用公开密钥加密,然后传送出去。收信人在解密后同时得到专用密钥和用其加密后的密文。
SET协议可以很好地满足电子商务中对信息的安全提出的四项原则：数据的机密性、完整性、个体识别性、不可抵赖性。
SET协议是针对在线支付而设计的支付协议，而采用“货到付款方式”、“邮局汇款”等非在线支付方式则与SET协议无关。
三、结语
在电子商务交易过程中，由于SET提供了消费者、商家和银行之间的认证，确保了交易数据的安全性、完整可靠性和交易的不可否认性等优点，因此成为了目前公认的信用卡或借记卡的网上交易的国际安全标准。
随着电子商务规模的扩大,网络欺诈的风险性也在提高,在未来的电子商务中SET协议将会应用的更加广泛。
