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基本密码技术

  1. AES

AES取代DES,是一种对称加密技术,分为AES-128/192/256, 其分组长度固定为128b,若最后一个分组长度不够,需要补全至128b长度。

所支持的秘钥长度分别为128b/192b/256b.

  1. 分组密码模式

AES是对明文进行分组之后逐块进行加密,分组密码算法只能加密固定长度的分组,但是我们需要加密的明文长度可能会超过分组密码的分组长度,就需要对分组密码算法进行迭代,以便将一段很长的明文全部加密,而这个迭代方法就是称为分组密码的模式:

ECB模式:Electronic CodeBook mode 电子密码本模式

CBC模式:Cipher Block Chaining mode 密码分组链接模式

CFB模式:Cipher FeedBack mode 密文反馈模式

OFB模式:OutputFeedBack mode 输出反馈模式

CTR模式:CounTeR Mode 计数器模式

  1. ECB模式

ECB模式中,明文分组加密直接变密文,若存在相同的明文,则生成相同的密文,存在被破译的风险。

  1. CBC模式

先将明文分组与前一个密文分组进行XOR操作,再进行加密。密文分组像链条一样相互连接在一起。(因此无法对单独一个中间明文进行加密)

由于第一个明文分组不存在前一个密文分组,使得需要准备一个长度为一个分组长度的初始化向量IV.

  1. CFB模式

该模式中,前一个密文分组会送回到密码算法的输入端,所谓反馈,这里是指返回输入端的意思。

明文没有通过加密生成密文,而是通过XOR生成密文:

  1. OFB模式

该模式中,密码算法的输出会反馈到密码算法的输入中。

  1. CTR模式

该模式通过逐次累加的计数器进行加密来生成秘钥流的流密码。

每个分组对应一个逐次累加的计数器,并通过计数器进行加密来生成秘钥流。

可以以任意顺序对分组进行加密解密。

计数器结构:

8字节的nonce在每次加密时不同,类似于IV.

序号会逐次累加。

  1. RSA

RSA是一种公钥算法,用于公钥密码和数字签名。

在公钥密码应用中,公钥进行加密,私钥进行解密;

数字签名应用中,私钥进行加密,公钥进行解密。(私钥唯一,可以证明身份,并不是为了加密)

  1. 单向散列

单向散列函数有一个输入一个输出,输入为消息,输出为散列值Hash。单向在于输出不能反推出输入。其只能识别篡改,不能识别伪装。

散列值的长度和消息长度无关,为固定值。

SHA-1: 产生160b散列值的单向散列函数;

SHA-2: 支持SHA-256/384/512散列值长度。

  1. 消息认证码

MAC(Message Authentication Code)消息认证码是一种确认完整性并进行认证的技术,

输入为消息以及发送和接收者之间的共享秘钥key,输出为固定长度的数据。

和单向散列函数的区别在于需要输入一个key.

GCM是一种既认证,又加密的技术,其中C为CTR模式。

HMAC是一种使用单向散列函数来构造消息认证码的方法,其中H为Hash.

  1. D-H秘钥交换

双方交换一些公开的信息就能生成出共享秘钥,秘钥并不会在网络上进行传递。

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