对称加密原理以及对称加密算法.doc

对称加密原理以及对称加密算法一、 对称加密原理（一） 图解对称加密的核心通信双方共享一个密钥通信过程：A有明文m，使用加密算法E，密钥key，生成密文c=E(key,m);B收到密文c,使用解密算法D，密钥key，得到明文m=D(key,c);比喻：对称加密是最直观，也是历史最久远的加密手段，类似于加锁和解锁，只不过钥匙的个数非常多（2100），一个人穷其一生也试不完所有可能的钥匙。（二）详解私钥加密（对称加密symmetric cryptography）：私钥加密算法使用单个私钥来加密和解密数据。由于具有密钥的任意一方都可以使用该密钥解密数据，因此必须保护密钥不被未经授权的代理得到。私钥加密又称为对称加密，因为同一密钥既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快（与公钥算法相比），特别适用于对较大的数据流执行加密转换。Well-known secret key cryptographic algorithms include the Data Encryption Standard (DES), triple-strength DES (3DES), Rivest Cipher 2 (RC2), and Rivest Cipher 4 (RC4).通常，私钥算法（称为块密码）用于一次加密一个数据块。块密码（如RC2、DES、TripleDES和Rijndael）通过加密将n字节的输入块转换为加密字节的输出块。如果要加密或解密字节序列，必须逐块进行。由于n很小（对于RC2、DES和TripleDES，n=8字节；n=16默认值；n=24；对于Rijndael，n=32），因此必须对大于n的数据值一次加密一个块。基类库中提供的块密码类使用称作密码块链(CBC)的链模式，它使用一个密钥和一个初始化向量(IV)对数据执行加密转换。对于给定的私钥k，一个不使用初始化向量的简单块密码将把相同的明文输入块加密为同样的密文输出块。如果在明文流中有重复的块，那么在密文流中将存在重复的块。如果未经授权的用户知道有关明文块的结构的任何信息，就可以使用这些信息解密已知的密文块并有可能发现您的密钥。若要克服这个问题，可将上一个块中的信息混合到加密下一个块的过程中。这样，两个相同的明文块的输出就会不同。由于该技术使用上一个块加密下一个块，因此使用了一个IV来加密数据的第一个块。使用该系统，未经授权的用户有可能知道的公共消息标头将无法用于对密钥进行反向工程。可以危及用此类型密码加密的数据的一个方法是，对每个可能的密钥执行穷举搜索。根据用于执行加密的密钥大小，即使使用最快的计算机执行这种搜索，也极其耗时，因此难以实施。使用较大的密钥大小将使解密更加困难。虽然从理论上说加密不会使对手无法检索加密的数据，但这确实极大增加了这样做的成本。如果执行彻底搜索来检索只在几天内有意义的数据需要花费三个月的时间，那么穷举搜索的方法是不实用的。私钥加密的缺点是它假定双方已就密钥和IV达成协议，并且互相传达了密钥和IV的值。并且，密钥必须对未经授权的用户保密。由于存在这些问题，私钥加密通常与公钥加密一起使用，来秘密地传达密钥和IV的值。最早、最著名的保密密钥或对称密钥加密算法DES(Data Encryption Standard)/DESede是由IBM公司在70年代发展起来的，并经政府的加密标准筛选后，于1976年11月被美国政府采用，DES随后被美国国家标准局和美国国家标准协会（American National Standard Institute，ANSI）承认。DES使用56位密钥对64位的数据块进行加密，并对64位的数据块进行16轮编码。与每轮编码时，一个48位的每轮密钥值由56位的完整密钥得出来。二、 对称的密钥加密算法具体算法：DES算法，3DES算法，TDEA算法，Blowfish算法，RC5算法，IDEA算法.NET提供以下实现类以提供对称的密钥加密算法：1.DESCryptoSer