数据加密与数字签名课件.ppt

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1、第8章数据加密与数字签名8.1数据加密与解密简介8.2对称加密相关类8.3不对称加密相关类8.4网络传输中的加密解密策略8.5Hash算法与数字签名8.1数据加密与解密简介加密解密算法（1）对称加密（也叫私钥加密）优点：保密强度高，加、解密速度快，适合加密大量数据。缺点：由于双方使用相同的密钥进行加密和解密。在网络传输中，如何传递密钥成为问题所在。如果攻击者截获了密钥，也就等于知道了如何解密数据。（2）不对称加密（也叫公钥加密）优点：密钥位数多，而且无法根据加密密钥推导出解密密钥。从而使保密强度更高。缺点：加、解密速度慢，

2、不适合加密大量数据。8.1数据加密与解密简介（续）对称加密（私钥加密）原理同一密钥既用于加密又用于解密。以块为单位加密数据（称为块密码），该方法一次加密一个数据块（数据多于规定的块大小时，将数据分块处理，数据少于规定的块大小时，将其扩充到块大小）。早期采用密码本(ECB)模式，即有一个密码对照表，将被加密的数据按照对应关系解密即可，安全性较低。最突出的缺点是相同的原始数据加密后的结果也相同。改进后的算法是密码块链(CBC，CipherBlockChaining)模式，即使用私钥和初始化向量(IV，Initializatio

3、nVector)共同加密。实现思路：用“IV”和“私钥”加密第一个纯文本块，每个后续纯文本块都在加密前先与前一个密码文本块进行按位“异或”运算，从而解决了ECB模式存在的安全问题，即：虽然原始数据相同，产生的加密后的数据也不会相同。8.1数据加密与解密简介（续）不对称加密（公钥加密）原理使用不同的加密密钥与解密密钥，是一种“由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。私钥是保密的，公钥是公开的。用公钥加密的数据只能用私钥解密，反之，用私钥加密的数据只能用公钥解密。实现方法：接收方先生成一个公钥/私钥对，在接

4、收被加密的数据前，先将该公钥传递给发送方；注意，从公钥推导出私钥是不可能的，所以不怕通过网络传递时被攻击者截获公钥。发送方得到此公钥后，使用此公钥加密数据，再将加密后的数据通过网络传递给接收方；接收方收到加密后的数据后，再用私钥进行解密。由于没有传递私钥，从而提高了数据的安全性。8.2对称加密相关类对称加密（CBC模式，即“密钥+IV模式”）相关的类有：CryptoStream类：提供流方式实现加密的功能。DESCryptoServiceProvider类：DES算法加密类TripleDESCryptoServicePro

5、vider：TDES算法加密类RijndaelManaged：AES算法加密类AesManaged：AES算法加密类(.NETFramework3.5)RC2CryptoServiceProvider：RC2算法加密类HMACSHA1：SHA1算法（哈希算法）加密类说明：使用IV的目的是为了防范穷举搜索而进行的攻击。8.2.1CryptoStream类CryptoStream类：用于加密读取到流中的数据。构造函数publicCryptoStream(Streamstream,ICryptoTransformtransfor

6、m,CryptoStreamModemode)其中：stream：对其执行加密转换的流。Transform：要对流执行的加密转换。Mode：转换方式例如：FileStreamfStream=File.Open(FileName,FileMode.OpenOrCreate);RijndaelRijndaelAlg=Rijndael.Create();CryptoStreamcStream=newCryptoStream(fStream,RijndaelAlg.CreateEncryptor(Key,IV),CryptoStr

7、eamMode.Write);8.2.2DESCryptoServiceProvider类DESCryptoServiceProvider类：对采用数据加密标准(DES，DataEncryptionStandard)算法的加密服务提供程序(CSP)版本进行包装（密钥长度为64位）,DES是美国1977年公布的加密标准，当时在各超市零售业、银行自动取款机、磁卡及IC卡、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用。说明：该算法如果不使用IV，目前已经有多种破解方法（最快的破解速度据媒体报导是仅用了3天的时间就破解了），但是使用I

8、V生成随机数配合加密后，破解就变得比较困难。8.2.3TripleDESCryptoServiceProvider类对采用3DES（三层数据加密标准）算法的加密服务提供程序(CSP)进行包装（密钥长度为128位到192位，以64位递增）。3DES对交换的信息进行3次叠代加密，比DES安全性高。常用属性和