密码学拓展报告

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1、.密码学课外拓展报告课题：密码学算法最新进展老师：学号：姓名：班级：2017.12.10..序言信息安全服务依靠安全机制来完成,而安全机制主要依赖于密码技术,因此,密码技术是信息安全的核心。而密码算法(CryptographyAlgorithm,用于加密和解密的数学函数)又是密码的核心,所以,密码算法是保障信息安全的核心之核心,其重要性不言而喻。为此,世界各国对密码算法的研制都高度重视,1977年美国NIST提出数据加密标准(DES),出于政治原因和技术原因,多种密码算法在世界各国相继出现,这些算法有:RIJINDAEL、MARS、RC6、Twofish、Serpent、IDEA、CS2Cip

2、her、MMB、CA21.1、SKIPJACK、Karn等对称密码算法以及背包公钥密码算法、RSA、ElGamal、椭圆曲线密码算法(ECC)、NTRU等非对称密码算法。此次拓展主要对RSA算法和DES、AES算法发展现状进行。..RSA算法RSA算法简述：RSA算法是由三位数学家Rivest、Shamir和Adleman在1978年根据Whitfield和MartinHellman的理论框架设计出的一种非对称加密算法。RSA是被研究得最广泛的公钥算法，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。它的理论基础为大数分解、素数检测和Euler定理。从提出到现在已三十年，经历了各种攻

3、击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA算法利用了陷门单向函数的一种可逆模指数运算。RSA算法应用现状：1.用于文件加密RSA表达方式简单、保密性强、没有密钥管理的麻烦，并且具有数字签名、认证和鉴别等功能，特别适合于现代保密通信的需要。用RSA可以加密一些重要文件，如在一台物理内存为512MB的PC上测试实现的系统，以560bit的n逐字节加密一个1KB大小的文件需要55秒。通常记录如银行帐号密码等重要数据的文本文件大小不足百字节，加密只需要数秒钟。所以对于小型文件，进行较长密钥的RSA加密是完全可行的。..其实从一个简单的角度来说，既然RSA用于数字签名可行，那就

4、完全可以用于同样大小的普通文件。对于较大的文件，如果分成与数字签名同样大小的段(这里假设数字签名较短，不分段一次计算加密完成)，分开的各段逐一进行加密运算，那所需要的时间也只是按文件大小线性的增长。通常数字签名为几十字节，加密运算并不需要很长的等待，这就说明对于几百字节或一两K字节大小的文件来说，如果进行RSA加密，并不会是非常漫长的工作。当然，如果文件更大，加密就显得十分漫长了。比如按前面叙述的45毫秒大数运算程序推理，加密1M字节大小的文件需要约1天的时间。所以，要在普通PC用几百位以上的长密钥RSA加密文件，文件不能过大，一般可以接受的上限是几KB。如果要在较短时间内加密大文件，需要缩短

5、密钥长度以减小运算量，但是这将带来安全性隐患。2.用于数字签名算法基于..RSA算法的数字签名在2000年的第六届国际密码学会议上被推荐为公钥密码系统的加密算法中的一种，则RSA数字签名有较好的发展空间。对于未来的加密、生成和验证数字签名的工具还需完善，只有用SSL（安全套接层）建立安全连接的Web浏览器，才会频繁使用数字签名，公司要对其员工在网络上的行为进行规范，就要建立广泛协作机制来支持数字签名，支持数字签名是Web发展的目标，确保数据保密性、数据完整性和不可否认性才能保证在线商业的安全交易。和数字签名有关的复杂认证能力就像现在操作、应用环境中的口令保护一样直接做进操作系统环境、应用、远程

6、访问产品、信息系统等中，像Microsoft支持X.509的InternetExplorer4.0客户机软件及支持对象签名检查的JAVA虚拟机等。RSA算法存在的缺点：（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）RSA的安全性依赖于大数的因子分解，无法从理论上把握它的保密性能如何并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。（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600bits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。目前，..SET(Se

7、cureElectronicTransaction)协议中要求CA采用2048比特长的密钥，其它实体使用1024比特的密钥。为了速度问题，目前人们广泛使用私、公钥密码结合使用的方法，优缺点互补:私钥密码加密速度快，人们用它来加密较长的文件，然后用RSA来给文件密钥加密，极好地解决了私钥密码的密钥分发问题。不过个人认为如今计算机的性能水平，加密RSA消耗的时间应该是可以接受的。个人理解（RSA算法的