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密码学

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图解密码技术 结城浩 著 周自恒 译

密码学概览

• 密码学概览图

  
  
  密码学概览

消息的特性

• 机密性

• 完整性

• 认证

• 不可否认性

密码算法

• 密码算法应用场景概览

  
  
  密码学概览2

• 对称密码

  • 商密算法
    • DES
    • 3DES
    • AES
  • 国密算法
    • SM4
  • 解决的问题
    • 保证消息的机密性
  • 存在的问题
    • 密钥配送问题

• 公钥密码

  • 商密算法
    • RSA
  • 国密算法
    • SM2
  • 解决的问题
    • 保证消息的机密性
    • 解决密钥配送问题
  • 存在的问题
    • 公钥密码的处理速度远远低于对称密码
    • 公钥密码难以抵御中间人攻击

• 混合密码系统

  • 对称密码、公钥密码、伪随机数生成器 三种技术的结合
  • 组成机制
    • 用对称密码加密消息
    • 通过伪随机数生成器生成对称密码加密中使用的会话密钥
    • 用公钥密码加密会话密钥
    • 从混合密码系统外部赋予公钥密码加密时使用的密钥

• 单向散列函数

  • 商密算法
    • SHA
    • MD5
    • AHS
  • 国密算法
    • SM3
  • 解决的问题
    • 保证问题的完整性（检测消息是否被篡改过）
  • 存在的问题
    • 无法进行认证（无法识别伪装）

• 消息认证码

  • 多种实现方式
    • 使用单向散列函数实现（SHA、MD5、HMAC）
    • 使用对称密码实现
    • 使用流密码和公钥密码实现
  • 解决的问题
    • 消息的认证问题（识别伪装）
  • 存在的问题
    • 无法防止否认

• 数字签名

  • 多种实现方式
    • 反用公钥密码（公钥密码：私钥加密，公钥解密；数字签名：公钥加密，私钥解密；）
  • 解决的问题
    • 消息的不可否认性
  • 存在的问题
    • 无法保证自己的公钥是否合法

• 公钥证书

  • 实现方式
  • 解决的问题
    • 保证 数字签名 中自己的公钥是合法的
  • 存在的问题
    • 待定

• 白盒密码

  • 待定

• 其它

  • 随机数
  • 量子密码

Pastry平台使用的密码算法

应用场景

• 公钥密码在Pastry平台的应用-会话握手、验证签名

• 3DES在Pastry平台的应用-通讯请求、资源安全、热更新