通用密鑰密碼體制

通用密鑰密碼體制的加密密鑰和解密密鑰是通用的,即傳送方和接收方使用同樣密鑰的密碼體制,也稱之為“傳統密碼體制”。

通用密鑰密碼體制

通用密鑰密碼體制的加密密鑰和解密密鑰是通用的,即傳送方和接收方使用同樣密鑰的密碼體制,也稱之為“傳統密碼體制”。

原理

例如,人類歷史上最古老的“愷撒密碼”算法,是在古羅馬時代使用的密碼方式。由於無論是何種語言文字,都可以通過編碼與二進制數字串對應,所以經過加密的文字仍然可變成二進制數字串,不影響數據通信的實現。

現以英語為例來說明使用愷撒密碼方式的通用密鑰密碼體系原理。

例如:愷撒密碼的原理是,對於明文的各個字母,根據它在26個英文字母表中的位置,按某個固定間隔n變換字母,即得到對應的密文。這個固定間隔的數字n就是加密密鑰,同時也是解密密鑰。例cryptograsphy是明文,使用密鑰n=4,加密過程如圖所示:

明文: C R Y P T O G R A P H Y

| | |

| |................. | 密鑰:n=4

| | |

密文: F U B S W R J U D S K B

說明如下:

明文的第一個字母C在字母表中的位置設為1,以4為間隔,往後第4個字母是F,把C置換為F;同樣,明文中的第二個字母R的位置設為1,往後第4個字母是U,把R置換為U;依此類推,直到把明文中的字母置換完畢,即得到密文。密文是意思不明的文字,即使第三者得到也毫無意義。通信的對方得到密文之後,用同樣的密文n=4,對密文的每個字母,按往前間隔4得到的字母進行置換的原則,即可解密得到明文。

意義

愷撒密碼方式的密鑰只有26種,只要知道了算法,最多將密鑰變換26次做試驗,即可破解密碼。因此,愷撒密碼的安全性依賴於算法的保密性。

在通用密碼體制中,目前得到廣泛套用的典型算法是DES算法。DES是由“轉置”方式和“換字”方式合成的通用密鑰算法,先將明文(或密文)按64位分組,再逐組將64位的明文(或密文),用56位(另有8位奇偶校驗位,共64位)的密鑰,經過各種複雜的計算和變換,生成64位的密文(或明文),該算法屬於分組密碼算法。

DES算法可以由一塊積體電路實現加密和解密功能。該算法是對二進制數位化信息加密及解密的算法,是通常數據通信中,用計算機對通信數據加密保護時使用的算法。DES算法在1977年作為數位化信息的加密標準,由美國商業部國家標準局制定,稱為“數據加密標準”,並以“聯邦信息處理標準公告”的名稱,於1977年1月15日正式公布。使用該標準,可以簡單地生成DES密碼。

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