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非對稱密鑰加密體制

    非對稱密鑰加密體制,又稱為公鑰密碼體制、雙密鑰密碼體制。它是指對信息加密和解密時所使用的密鑰是不同的,即有兩個密鑰,一個是可以公開的,另一個是私有的,這兩個密鑰組成一對密鑰對,分別為公開密鑰和私有密鑰。如果使用其中一個密鑰對數據進行加密,則只有用另外一個密鑰才能解密。由于加密和解密時所使用的密鑰不同,這種加密體制稱為非對稱密鑰加密體制。 在公開密鑰算法中,用公開的密鑰進行加密,用私有密鑰進行解密的過程,稱為加密。而用私有密鑰進行加密,用公開密鑰進行解密的過程稱為認證。

1.非對稱加密與對稱加密相比,其安全性更好。

2.非對稱加密使用一對秘鑰,一個用來加密,一個用來解密。

1.加密和解密花費時間長、速度慢,只適合對少量數據進行加密。

1.RSA

    RSA公鑰加密算法是1977年由羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。當時他們三人都在麻省理工學院工作。RSA就是他們三人姓氏開頭字母拼在一起組成的。RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法,它能夠抵抗到目前為止已知的絕大多數密碼攻擊,已被ISO推薦為公鑰數據加密標準。今天只有短的RSA鑰匙才可能被強力方式解破。到2008年為止,世界上還沒有任何可靠的攻擊RSA算法的方式。只要其鑰匙的長度足夠長,用RSA加密的信息實際上是不能被解破的。但在分布式計算和量子計算機理論日趨成熟的今天,RSA加密安全性受到了挑戰。

    RSA算法基于一個十分簡單的數論事實:將兩個大素數相乘十分容易,但是想要對其乘積進行因式分解卻極其困難,因此可以將乘積公開作為加密密鑰。

2.ECC(橢圓曲線加密算法)

    ECC是“Error Correcting Code”的簡寫,中文名稱是“錯誤檢查和糾正”。ECC是一種能夠實現“錯誤檢查和糾正”的技術,ECC內存就是應用了這種技術的內存,一般多應用在服務器及圖形工作站上,這將使整個電腦系統在工作時更趨于安全穩定。ECC也可以解釋為“error correction or correcting code" or "error checking and correcting")”還可以解釋為 Error correction circuit。

3.Elgamal

    ElGamal算法,是一種較為常見的加密算法,它是基于1984年提出的公鑰密碼體制和橢圓曲線加密體系。既能用于數據加密也能用于數字簽名,其安全性依賴于計算有限域上離散對數這一難題。在加密過程中,生成的密文長度是明文的兩倍,且每次加密后都會在密文中生成一個隨機數K,在密碼中主要應用離散對數問題的幾個性質:求解離散對數(可能)是困難的,而其逆運算指數運算可以應用平方-乘的方法有效地計算。也就是說,在適當的群G中,指數函數是單向函數。

4.D-H

    D-H矩陣全稱Denavit-Hartenberg Matrix。Denavit 和Hartenberg在1955年提出一種通用的方法,這種方法在機器人的每個連桿上都固定一個坐標系,然后用4×4的齊次變換矩陣來描述相鄰兩連桿的空間關系。通過依次變換可最終推導出末端執行器相對于基坐標系的位姿,從而建立機器人的運動學方程。

5.Rabin

    Miller-Rabin算法是目前主流的基于概率的素數測試算法,在構建密碼安全體系中占有重要的地位。通過比較各種素數測試算法和對Miller-Rabin算法進行的仔細研究,證明在計算機中構建密碼安全體系時, Miller-Rain算法是完成素數測試的最佳選擇。通過對Miller-Rabin 算 法底層運算的優化,可以取得較以往實現更好的性能。

6.背包算法

    其工作原理是:假定甲想加密,則先產生一個較易求解的背包問題,并用它的解作為專用密鑰;然后從這個問題出發,生成另一個難解的背包問題,并作為公共密鑰。如果乙想向甲發送報文,乙就可以使用難解的背包問題對報文進行加密,由于這個問題十分難解,所以一般沒有人能夠破譯密文;甲收到密文后,可以使用易解的專用密鑰解密。

    在運用非對稱密碼技術傳送數據文件時,文件發送者也可以使用接收者的公開密鑰對原始文件進行加密,這樣只有掌握了相應的私用密鑰的接收者才能對其進行解密,任何沒有相應私用密鑰的其他人都無法對其解密和閱讀文件內容,而接收者收到文件并解密后,澤可以從文件的內容來識別文件的來源。因此,將對稱密鑰密碼技術與非對稱密鑰密碼技術結合起來使用,再加上數字摘要、數字簽名等安全認證手段,則可以解決電子商務交易中信息傳送的安全性和身份的認證問題。

    非對稱密鑰密碼體制是現代密碼學最重要的發明和進展。一般理解密碼學就是保護信息傳遞的機密性,但這僅僅是當今密碼學的一個方面。對信息發送與接收人的真實身份的驗證,對所發出/接收信息在事后的不可抵賴以及保障數據的完整性也是現代密碼學研究的另一個重要方面。公開密鑰密碼體制對這兩方面的問題都給出了出色的解答,并正在繼續產生許多新的思想和方案。

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