詳解加密技術概念加密方法以及應用論文

　　加密技術是電子商務採取的主要安全保密措施，是最常用的安全保密手段，利用技術手段把重要的資料變為亂碼***加密***傳送，到達目的地後再用相同或不同的手段還原***解密***。加密技術的應用是多方面的，但最為廣泛的還是在電子商務和上的應用，深受廣大使用者的喜愛。以下是小編今天為大家精心準備的：詳解加密技術概念加密方法以及應用相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!

　　詳解加密技術概念加密方法以及應用全文如下：
 

　　隨著網路技術的發展，網路安全也就成為當今網路社會的焦點中的焦點，幾乎沒有人不在談論網路上的安全問題，病毒、黑客程式、郵件炸彈、遠端偵聽等這一切都無不讓人膽戰心驚。病毒、黑客的猖獗使身處今日網路社會的人們感覺到談網色變，無所適從。

　　但我們必需清楚地認識到，這一切一切的安全問題我們不可一下全部找到解決方案，況且有的是根本無法找到徹底的解決方案，如病毒程式，因為任何反病毒程式都只能在新病毒發現之後才能開發出來，目前還沒有哪能一家反病毒軟體開發商敢承諾他們的軟體能查殺所有已知的和未知的病毒，所以我們不能有等網路安全了再上網的念頭，因為或許網路不能有這麼一日，就象“矛”與“盾”，網路與病毒、黑客永遠是一對共存體。

　　現代的電腦加密技術就是適應了網路安全的需要而應運產生的，它為我們進行一般的電子商務活動提供了安全保障，如在網路中進行檔案傳輸、***往來和進行合同文字的簽署等。其實加密技術也不是什麼新生事物，只不過應用在當今電子商務、電腦網路中還是近幾年的歷史。下面我們就詳細介紹一下加密技術的方方面面，希望能為那些對加密技術還一知半解的朋友提供一個詳細瞭解的機會!

　　一、加密的由來

　　加密作為保障資料安全的一種方式，它不是現在才有的，它產生的歷史相當久遠，它是起源於要追溯於公元前2000年***幾個世紀了***，雖然它不是現在我們所講的加密技術***甚至不叫加密***，但作為一種加密的概念，確實早在幾個世紀前就誕生了。當時埃及人是最先使用特別的象形文字作為資訊編碼的，隨著時間推移，巴比倫、美索不達米亞和希臘文明都開始使用一些方法來保護他們的書面資訊。

　　近期加密技術主要應用於軍事領域，如美國獨立戰爭、美國內戰和兩次世界大戰。最廣為人知的編碼機器是German Enigma機，在第二次世界大戰中德國人利用它建立了加密資訊。此後，由於Alan Turing和Ultra計劃以及其他人的努力，終於對德國人的密碼進行了破解。當初，計算機的研究就是為了破解德國人的密碼，人們並沒有想到計算機給今天帶來的資訊革命。隨著計算機的發展，運算能力的增強，過去的密碼都變得十分簡單了，於是人們又不斷地研究出了新的資料加密方式，如利用ROSA演算法產生的私鑰和公鑰就是在這個基礎上產生的。

　　二、加密的概念

　　資料加密的基本過程就是對原來為明文的檔案或資料按某種演算法進行處理，使其成為不可讀的一段程式碼，通常稱為“密文”，使其只能在輸入相應的金鑰之後才能顯示出本來內容，通過這樣的途徑來達到保護資料不被非法人竊取、閱讀的目的。該過程的逆過程為解密，即將該編碼資訊轉化為其原來資料的過程。

　　三、加密的理由

　　當今網路社會選擇加密已是我們別無選擇，其一是我們知道在網際網路上進行檔案傳輸、***商務往來存在許多不安全因素，特別是對於一些大公司和一些機密檔案在網路上傳輸。而且這種不安全性是網際網路存在基礎——TCP/IP協議所固有的，包括一些基於TCP/IP的服務;另一方面，網際網路給眾多的商家帶來了無限的商機，網際網路把全世界連在了一起，走向網際網路就意味著走向了世界，這對於無數商家無疑是夢寐以求的好事，特別是對於中小企業。為了解決這一對矛盾、為了能在安全的基礎上大開這通向世界之門，我們只好選擇了資料加密和基於加密技術的數字簽名。

　　加密在網路上的作用就是防止有用或私有化資訊在網路上被攔截和竊取。一個簡單的例子就是密碼的傳輸，計算機密碼極為重要，許多安全防護體系是基於密碼的，密碼的洩露在某種意義上來講意味著其安全體系的全面崩潰。

　　通過網路進行登入時，所鍵入的密碼以明文的形式被傳輸到伺服器，而網路上的竊聽是一件極為容易的事情，所以很有可能黑客會竊取得使用者的密碼，如果使用者是Root使用者或Administrator使用者，那後果將是極為嚴重的。

　　還有如果你公司在進行著某個招標專案的投標工作，工作人員通過***的方式把他們單位的標書發給招標單位，如果此時有另一位競爭對手從網路上竊取到你公司的標書，從中知道你公司投標的標的，那後果將是怎樣，相信不用多說聰明的你也明白。

　　這樣的例子實在是太多了，解決上述難題的方案就是加密，加密後的口令即使被黑客獲得也是不可讀的，加密後的標書沒有收件人的私鑰也就無法解開，標書成為一大堆無任何實際意義的亂碼。總之無論是單位還是個人在某種意義上來說加密也成為當今網路社會進行檔案或郵件安全傳輸的時代象徵!

　　數字簽名就是基於加密技術的，它的作用就是用來確定使用者是否是真實的。應用最多的還是***，如當用戶收到一封***時，郵件上面標有發信人的姓名和信箱地址，很多人可能會簡單地認為發信人就是信上說明的那個人，但實際上偽造一封***對於一個通常人來說是極為容易的事。在這種情況下，就要用到加密技術基礎上的數字簽名，用它來確認發信人身份的真實性。

　　類似數字簽名技術的還有一種身份認證技術，有些站點提供入站FTP和WWW服務，當然使用者通常接觸的這類服務是匿名服務，使用者的權力要受到限制，但也有的這類服務不是匿名的，如某公司為了資訊交流提供使用者的合作伙伴非匿名的FTP服務，或開發小組把他們的Web網頁上載到使用者的WWW伺服器上，現在的問題就是，使用者如何確定正在訪問使用者的伺服器的人就是使用者認為的那個人，身份認證技術就是一個好的解決方案。

　　在這裡需要強調一點的就是，檔案加密其實不只用於***或網路上的檔案傳輸，其實也可應用靜態的檔案保護，如PIP軟體就可以對磁碟、硬碟中的檔案或資料夾進行加密，以防他人竊取其中的資訊。

　　四、兩種加密方法

　　加密技術通常分為兩大類：“對稱式”和“非對稱式”。

　　對稱式加密就是加密和解密使用同一個金鑰，通常稱之為“Session Key ”這種加密技術目前被廣泛採用，如美國政府所採用的DES加密標準就是一種典型的“對稱式”加密法，它的Session Key長度為56Bits。

　　非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個金鑰，通常有兩個金鑰，稱為“公鑰”和“私鑰”，它們兩個必需配對使用，否則不能開啟加密檔案。這裡的“公鑰”是指可以對外公佈的，“私鑰”則不能，只能由持有人一個人知道。它的優越性就在這裡，因為對稱式的加密方法如果是在網路上傳輸加密檔案就很難把金鑰告訴對方，不管用什麼方法都有可能被別竊聽到。而非對稱式的加密方法有兩個金鑰，且其中的“公鑰”是可以公開的，也就不怕別人知道，收件人解密時只要用自己的私鑰即可以，這樣就很好地避免了金鑰的傳輸安全性問題。

　　五、加密技術中的摘要函式***MAD、MAD和MAD***

　　摘要是一種防止改動的方法，其中用到的函式叫摘要函式。這些函式的輸入可以是任意大小的訊息，而輸出是一個固定長度的摘要。摘要有這樣一個性質，如果改變了輸入訊息中的任何東西，甚至只有一位，輸出的摘要將會發生不可預測的改變，也就是說輸入訊息的每一位對輸出摘要都有影響。總之，摘要演算法從給定的文字塊中產生一個數字簽名***fingerprint或message digest***，數字簽名可以用於防止有人從一個簽名上獲取文字資訊或改變文字資訊內容和進行身份認證。摘要演算法的數字簽名原理在很多加密演算法中都被使用，如SO/KEY和PIP***pretty good privacy***。

　　現在流行的摘要函式有MAD和MAD，但要記住客戶機和伺服器必須使用相同的演算法，無論是MAD還是MAD，MAD客戶機不能和MAD伺服器互動。

　　MAD摘要演算法的設計是出於利用32位RISC結構來最大其吞吐量，而不需要大量的替換表***substitution table***來考慮的。

　　MAD演算法是以訊息給予的長度作為輸入，產生一個128位的"指紋"或"訊息化"。要產生兩個具有相同訊息化的文字塊或者產生任何具有預先給定"指紋"的訊息，都被認為在計算上是不可能的。

　　MAD摘要演算法是個資料認證標準。MAD的設計思想是要找出速度更快，比MAD更安全的一種演算法，MAD的設計者通過使MAD在計算上慢下來，以及對這些計算做了一些基礎性的改動來解決安全性這一問題，是MAD演算法的一個擴充套件。

　　六、金鑰的管理

　　金鑰既然要求保密，這就涉及到金鑰的管理問題，管理不好，金鑰同樣可能被無意識地洩露，並不是有了金鑰就高枕無憂，任何保密也只是相對的，是有時效的。要管理好金鑰我們還要注意以下幾個方面：

　　1、金鑰的使用要注意時效和次數

　　如果使用者可以一次又一次地使用同樣金鑰與別人交換資訊，那麼金鑰也同其它任何密碼一樣存在著一定的安全性，雖然說使用者的私鑰是不對外公開的，但是也很難保證私鑰長期的保密性，很難保證長期以來不被洩露。如果某人偶然地知道了使用者的金鑰，那麼使用者曾經和另一個人交換的每一條訊息都不再是保密的了。另外使用一個特定金鑰加密的資訊越多，提供給竊聽者的材料也就越多，從某種意義上來講也就越不安全了。

　　因此，一般強調僅將一個對話金鑰用於一條資訊中或一次對話中，或者建立一種按時更換金鑰的機制以減小金鑰暴露的可能性。

　　2、多金鑰的管理

　　假設在某機構中有100個人，如果他們任意兩人之間可以進行祕密對話，那麼總共需要多少金鑰呢?每個人需要知道多少金鑰呢?也許很容易得出答案，如果任何兩個人之間要不同的金鑰，則總共需要4950個金鑰，而且每個人應記住99個金鑰。如果機構的人數是1000、10000人或更多，這種辦法就顯然過於愚蠢了，管理金鑰將是一件可怕的事情。

　　Kerberos提供了一種解決這個較好方案，它是由MIT發明的，使保密金鑰的管理和分發變得十分容易，但這種方法本身還存在一定的缺點。為能在因特網上提供一個實用的解決方案，Kerberos建立了一個安全的、可信任的金鑰分發中心***Key Distribution Center，KDC***，每個使用者只要知道一個和KDC進行會話的金鑰就可以了，而不需要知道成百上千個不同的金鑰。

　　假設使用者甲想要和使用者乙進行祕密通訊，則使用者甲先和KDC通訊，用只有使用者甲和KDC知道的金鑰進行加密 ，使用者甲告訴KDC他想和使用者乙進行通訊，KDC會為使用者甲和使用者乙之間的會話隨機選擇一個對話金鑰，並生成一個標籤，這個標籤由KDC和使用者乙之間的金鑰進行加密，並在使用者甲啟動和使用者乙對話時，使用者甲會把這個標籤交給使用者乙。這個標籤的作用是讓使用者甲確信和他交談的是使用者乙，而不是冒充者。因為這個標籤是由只有使用者乙和KDC知道的金鑰進行加密的，所以即使冒充者得到使用者甲發出的標籤也不可能進行解密，只有使用者乙收到後才能夠進行解密，從而確定了與使用者甲對話的人就是使用者乙。

　　當KDC生成標籤和隨機會話密碼，就會把它們用只有使用者甲和KDC知道的金鑰進行加密，然後把標籤和會話鑰傳給使用者甲，加密的結果可以確保只有使用者甲能得到這個資訊，只有使用者甲能利用這個會話金鑰和使用者乙進行通話。同理，KDC會把會話密碼用只有KDC和使用者乙知道的金鑰加密，並把會話金鑰給使用者乙。

　　使用者甲會啟動一個和使用者乙的會話，並用得到的會話金鑰加密自己和使用者乙的會話，還要把KDC傳給它的標籤傳給使用者乙以確定使用者乙的身份，然後使用者甲和使用者乙之間就可以用會話金鑰進行安全的會話了，而且為了保證安全，這個會話金鑰是一次性的，這樣黑客就更難進行破解了。同時由於金鑰是一次性由系統自動產生的，則使用者不必記那麼多金鑰了，方便了人們的通訊。

　　七、資料加密的標準

　　最早、最著名的保密金鑰或對稱金鑰加密演算法DES***Data Encryption Standard***是由IBM公司在70年代發展起來的，並經政府的加密標準篩選後，於1976年11月被美國政府採用，DES隨後被美國國家標準局和美國國家標準協會***American National Standard Institute，ANSI***承認。 DES使用56位金鑰對64位的資料塊進行加密，並對64位的資料塊進行16輪編碼。與每輪編碼時，一個48位的"每輪"金鑰值由56位的完整金鑰得出來。DES用軟體進行解碼需用很長時間，而用硬體解碼速度非常快。幸運的是，當時大多數黑客並沒有足夠的裝置製造出這種硬體裝置。在1977年，人們估計要耗資兩千萬美元才能建成一個專門計算機用於DES的解密，而且需要12個小時的破解才能得到結果。當時DES被認為是一種十分強大的加密方法。

　　隨著計算機硬體的速度越來越快，製造一臺這樣特殊的機器的花費已經降到了十萬美元左右，而用它來保護十億美元的銀行，那顯然是不夠保險了。另一方面，如果只用它來保護一臺普通伺服器，那麼DES確實是一種好的辦法，因為黑客絕不會僅僅為入侵一個伺服器而花那麼多的錢破解DES密文。

　　另一種非常著名的加密演算法就是RSA了，RSA***Rivest-Shamir-Adleman***演算法是基於大數不可能被質因數分解假設的公鑰體系。簡單地說就是找兩個很大的質數。一個對外公開的為“公鑰”***Prblic key*** ，另一個不告訴任何人，稱為"私鑰”***Private key***。這兩個金鑰是互補的，也就是說用公鑰加密的密文可以用私鑰解密，反過來也一樣。

　　假設使用者甲要寄信給使用者乙，他們互相知道對方的公鑰。甲就用乙的公鑰加密郵件寄出，乙收到後就可以用自己的私鑰解密出甲的原文。由於別人不知道乙的私鑰，所以即使是甲本人也無法解密那封信，這就解決了信件保密的問題。另一方面，由於每個人都知道乙的公鑰，他們都可以給乙發信，那麼乙怎麼確信是不是甲的來信呢?那就要用到基於加密技術的數字簽名了。

　　甲用自己的私鑰將簽名內容加密，附加在郵件後，再用乙的公鑰將整個郵件加密***注意這裡的次序，如果先加密再簽名的話，別人可以將簽名去掉後簽上自己的簽名，從而篡改了簽名***。這樣這份密文被乙收到以後，乙用自己的私鑰將郵件解密，得到甲的原文和數字簽名，然後用甲的公鑰解密簽名，這樣一來就可以確保兩方面的安全了。

　　八、加密技術的應用

　　加密技術的應用是多方面的，但最為廣泛的還是在電子商務和上的應用，下面就分別簡敘。

　　1、在電子商務方面的應用

　　電子商務***E-business***要求顧客可以在網上進行各種商務活動，不必擔心自己的信用卡會被人盜用。在過去，使用者為了防止信用卡的號碼被竊取到，一般是通過電話訂貨，然後使用使用者的信用卡進行付款。現在人們開始用RSA***一種公開/私有金鑰***的加密技術，提高信用卡交易的安全性，從而使電子商務走向實用成為可能。

　　許多人都知道NETSCAPE公司是Internet商業中領先技術的提供者，該公司提供了一種基於RSA和保密金鑰的應用於因特網的技術，被稱為安全插座層***Secure Sockets Layer，SSL***。

　　也許很多人知道Socket，它是一個程式設計介面，並不提供任何安全措施，而SSL不但提供程式設計介面，而且向上提供一種安全的服務，SSL3.0現在已經應用到了伺服器和瀏覽器上，SSL2.0則只能應用於伺服器端。

　　SSL3.0用一種電子證書***electric certificate***來實行身份進行驗證後，雙方就可以用保密金鑰進行安全的會話了。它同時使用“對稱”和“非對稱”加密方法，在客戶與電子商務的伺服器進行溝通的過程中，客戶會產生一個Session Key，然後客戶用伺服器端的公鑰將Session Key進行加密，再傳給伺服器端，在雙方都知道Session Key後，傳輸的資料都是以Session Key進行加密與解密的，但伺服器端發給使用者的公鑰必需先向有關發證機關申請，以得到公證。

　　基於SSL3.0提供的安全保障，使用者就可以自由訂購商品並且給出信用卡號了，也可以在網上和合作夥伴交流商業資訊並且讓供應商把訂單和收貨單從網上發過來，這樣可以節省大量的紙張，為公司節省大量的電話、傳真費用。在過去，電子資訊交換***Electric Data Interchange，EDI***、資訊交易***information transaction***和金融交易***financial transaction***都是在專用網路上完成的，使用專用網的費用大大高於網際網路。正是這樣巨大的誘惑，才使人們開始發展因特網上的電子商務，但不要忘記資料加密。

　　2、加密技術在中的應用

　　現在，越多越多的公司走向國際化，一個公司可能在多個國家都有辦事機構或銷售中心，每一個機構都有自己的區域網LAN***Local Area Network***，但在當今的網路社會人們的要求不僅如此，使用者希望將這些LAN連結在一起組成一個公司的廣域網，這個在現在已不是什麼難事了。

　　事實上，很多公司都已經這樣做了，但他們一般使用租用專用線路來連結這些區域網 ，他們考慮的就是網路的安全問題。現在具有加密/解密功能的路由器已到處都是，這就使人們通過網際網路連線這些區域網成為可能，這就是我們通常所說的虛擬專用網***Virtual Private Network ，***。當資料離開發送者所在的區域網時，該資料首先被使用者湍連線到網際網路上的路由器進行硬體加密，資料在網際網路上是以加密的形式傳送的，當達到目的LAN的路由器時，該路由器就會對資料進行解密，這樣目的LAN中的使用者就可以看到真正的資訊了。