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分組加密:海外服務(wù)器可以采取哪些算法來(lái)加密數(shù)據(jù)?

發(fā)布日期:2021-02-13 16:36 | 文章來(lái)源:YINGSOO

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分組加密

  數(shù)據(jù)加密服務(wù)提供彈性,高可用,高性能的數(shù)據(jù)加解密、密鑰管理等服務(wù)器數(shù)據(jù)安全服務(wù),那么海外服務(wù)器可以采取哪些算法來(lái)加密數(shù)據(jù)保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)隱私安全?

  des

des,全稱(chēng)data encryption standard,是上一代標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)加密算法,現(xiàn)已不推薦使用。 密鑰:des是一種將64bit的明文加密成64bit的密文的對(duì)稱(chēng)密碼算法,它的密鑰長(zhǎng)度是64bit(每隔7bit會(huì)設(shè)置一個(gè)用于錯(cuò)誤檢查的bit,因此實(shí)際使用密鑰長(zhǎng)度56bit)。 分組:des是以64bit的明文作為一個(gè)單位來(lái)進(jìn)行加密的,這64bit的單位稱(chēng)為分組。一般來(lái)說(shuō),以分組為單位進(jìn)行處理的密碼算法稱(chēng)為分組密碼(block cipher),des就是分組密碼中的一種。des每次只能加密64比特的數(shù)據(jù),如果要加密的明文比較長(zhǎng),就需要對(duì)des加密進(jìn)行迭代。

  3des

3des,即triple-des,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是3次des加解密的組合。現(xiàn)已不推薦使用。 加密:cipthertext = e(k3, d(k2, e(k1, plaintext))) 解密:plaintext = d(k1, e(k2, d(k3, ciphertext))) 特點(diǎn):如果三個(gè)密鑰都一樣,拿剛好和des一樣。

  注:e表示encrypt,d表示decrypt。

  Aes

Aes, Advanced encryption standard,是現(xiàn)行的對(duì)稱(chēng)加密標(biāo)準(zhǔn)。目前(2017)如果使用對(duì)稱(chēng)加密,應(yīng)該使用Aes。當(dāng)然,只能說(shuō)當(dāng)前Aes算法是安全的,不能保證Aes永遠(yuǎn)都是安全的。 分組:128bit。 密鑰:128bit、19[服務(wù)器云服務(wù)器]2bit、256bit。

  分組密碼的模式

  分組密碼簡(jiǎn)介

分組密碼(block cipher),是每次只能處理特定長(zhǎng)度的一塊數(shù)據(jù)的一類(lèi)密碼算法,這里的“一塊”就稱(chēng)為分組(block)。一個(gè)分組的比特?cái)?shù)就稱(chēng)為分組長(zhǎng)度(block length)。 流密碼(stream cipher),是對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行連續(xù)處理的一類(lèi)密碼算法。 des、3des、Aes等大多數(shù)對(duì)稱(chēng)密碼算法都屬于分組密碼。

  ecb模式

全稱(chēng)electronic codebook mode,電子密碼本模式。 分組方式:將明文分組加密之后的結(jié)果直接稱(chēng)為密文分組。 優(yōu)點(diǎn): 一個(gè)分組損壞不影響其它分組。 可以并行加解密。[網(wǎng)站 云服務(wù)器] 缺點(diǎn): 相同的明文分組會(huì)轉(zhuǎn)換為相同的密文分組。 無(wú)需破譯密碼就能操縱明文(每個(gè)分組獨(dú)立且前后文無(wú)關(guān),直接增加或刪除一個(gè)分組不影響其它分組解密過(guò)程的正確性)。

  cbc模式

全稱(chēng)cipher block chaining mode,密碼分組鏈接模式。 分組方式:將明文分組與前一個(gè)密文分組進(jìn)行XoR運(yùn)算,然后再進(jìn)行加密。每個(gè)分組的加解密都依賴(lài)于前一個(gè)分組。而第一個(gè)分組沒(méi)有前一個(gè)分組,因此需要一個(gè)初始化向量(initialization vector)。 優(yōu)點(diǎn): 加密結(jié)果與前文相關(guān),有利于提高加密結(jié)果的隨機(jī)性。 可并行解密。 缺點(diǎn) 無(wú)法并行加密。 一個(gè)分組損壞,如果密文長(zhǎng)度不變,則兩個(gè)分組受影響。 一個(gè)分組損壞,如果密文長(zhǎng)度改變,則后面所有分組受影響。

  cFb模式

全稱(chēng)cipher Feedback mode,密文反饋模式。 分組方式:前一個(gè)密文分組會(huì)被送回到密碼算法的輸入端(具體見(jiàn)下圖)。 在cbc和ebc模式中,明文分組都是通過(guò)密碼算法進(jìn)行加密的。而在cFb模式中,明文分組并沒(méi)有通過(guò)加密算法直接進(jìn)行加密,明文分組和密文分組之間只有一個(gè)XoR。 cFb模式是通過(guò)將“明文分組”與“密碼算法的輸出”進(jìn)行XoR運(yùn)行生成“密文分組”。cFb模式中由密碼算法生成的比特序列稱(chēng)為密鑰流(key stream)。密碼算法相當(dāng)于密鑰流的偽隨機(jī)數(shù)生成器,而初始化向量相當(dāng)于偽隨機(jī)數(shù)生成器的種子。(cFb模式有點(diǎn)類(lèi)似一次性密碼本。) 優(yōu)點(diǎn): 支持并行解密。 不需要填充(padding)。 缺點(diǎn): 不能抵御重放攻擊(replay attack)。 不支持并行加密。

  oFb模式

output Feedback mode 輸出反饋模式 密碼算法的輸出會(huì)反饋到密碼算法的輸入中(具體見(jiàn)下圖)。 oFb模式中,XoR所需的比特序列(密鑰流)可以事先通過(guò)密碼算法生成,和明文分組無(wú)關(guān)。只需要提前準(zhǔn)備好所需的密鑰流,然后進(jìn)行XoR運(yùn)算就可以了。

  分組模式小結(jié)

  推薦使用cbc模式。

  填充

為什么要填充? ecb和cbc模式要求明文數(shù)據(jù)必須填充至長(zhǎng)度為分組長(zhǎng)度的整數(shù)倍。 填充的兩個(gè)問(wèn)題。 填充多少字節(jié)? 填充什么內(nèi)容? 填充多少字節(jié)? 需要填充的字節(jié)數(shù)為:paddingsize = blocksize - textLength % blocksize 填充什么內(nèi)容?(這里列舉的三種方式本質(zhì)上是一致的) Ansi X.923:填充序列的最后一個(gè)字節(jié)填paddingsize,其它填0。 iso 10126:填充序列的最后一個(gè)字節(jié)填paddingsize, 其它填隨機(jī)數(shù)。 pKcs7:填充序列的每個(gè)字節(jié)都填paddingsize。

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