一种混合加密算法的研究

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1、太原理工大学硕士学位论文一种混合加密算法的研究姓名：刘秀莲申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：李东生20070501太原理工大学硕士研究生学位论文一种混合加密算法的研究摘要随着全球信息化的发展，信息技术已经成为一种应用面最广j渗透性最强的战略性技术。Intemet的日益普及，极大地推动了国家信息化的步伐，它在给我们带来难得的发展机遇的同时，也带来了一系列安全问题。另一方面，信息作为一种重要的战略资源，国际上围绕它的获取、使用和控制的斗争愈演愈烈。而密码技术是信息安全的核心技术，因此，面对紧迫的形势，加强对密码技术的研究和发展创

2、新具有重要的理论意义和实用价值。密码体制大体分为对称密码(又称为私钥密码)和非对称密码(又称为公钥密码)两种。对称密码和非对称密码各有不同的优缺点：I)在密钥管理方面：对称算法不及非对称算法；Ⅱ)在加密、解密的处理速度方面：非对称密码加解密速度比较慢，对称密码优于非对称密码；Ⅲ)在数字签名和认证方面：从原理上讲数字签名和身份认证不可能由对称密码实现，而非对称密码可以非常简单地进行数字签名和身份认证。本文着重从以下几方面进行深入研究和探讨。首先，对称算法AES轮变换所包含的子函数ShiflRows(State)是一个字节换位的操作，它将第i

3、行第_，列的字节移到第i行第U—C,)modM列的位置(G为第i行要移动的偏移量)。因此，在实现AES算法时，可将ShiflRows(State)和MixColunms(State)合并成一个函数完成。本文用vC++6．0实现了这个算法，且验证了改进后的AES算法在速度方面优于传统AES算法。其次，用单一的一种加密算法对信息加密存在着一定的不足，所以基于速度和安全的考虑，本文采取了结合两种密码体制的混合密码体制，即奎堕望三查兰堡主竺塑生堂堡垒塞用改进后的AES对需通信的数据进行加解密，然后用非对称密码RSA加解密AES的密钥。这样在加密速

4、度方面：由于所需加密的总数据量等于原数据量加上AES密钥数据量，而在实际应用中，原数据量远远大于AES密钥量，所以加密的主要工作集中在原数据上，因此，该混合体制的加密速度接近于用改进后的AES算法单独加密数据的速度；在密钥管理方面：用RSA算法加密量较小的AES密钥，使得通信的接收方不必保存AES密钥，只需保存RSA密码体制的密钥即可，这样就使该体制的密钥管理具有RSA密码体制密钥管理方便的特点。同时此混合密码体制还具有数字签名的功能，该密码体制采用MD5算法对原数据产生摘要，用RSA算法对数据进行签名和验证，从而保证了数据的完整性。关键

5、词：加密算法，混合密码，AES算法，RSA算法Ⅱ奎垦壅三盔堂堡主塑塑竺堂垡丝苎RESEARCHoNANMIXEDCRYPToLoGY．ALGoRITHMABSTRACTWiththedevelopmentoftheglobalinformation,theinformationtechniquehasalreadybecomeastrategictechniquewhichhasthelargestapplicationandthestrongestpermeation．IncreasinglypopularizationofInteme

6、tgreatlybooststhepaceofnationalinformation．Atthesametime，itbringsraredevelopmentopportunitieswithUS．However,italsogaveasedesofsecurityproblems．Ontheotherhand，becauseinformationisakindofimportantstrategicresources，conflictroundinformation’Sobtaining，usingandcontrollingplay

7、edmoreandmorestronglythroughouttheworld．Cryptologyisthecoretechniqueoftheinformationsecurity．Therefore，facingtheurgentsituation,ithasimportanttheoreticmeaningandpracticalvaluestostrengthenresearchandimproveoncryptology．Modemcryptographcanbedividedintosymmetricalkeysystem(

8、pubUckeysystem)anddissymmetricalkeysystem(privatekeysystem)．Theyhavedifferentcharacteristics：I)t