2015年软考系统架构设计师学习笔记第十一章（1）
发布时间：2010/12/4 22:34:44 来源：城市学习网 编辑：ziteng
信息安全技术
11.1 信息安全关键技术
11.1.1 加密和解密
有意的计算机犯罪和无意的数据破坏
被动攻击：非法地从传输信道上截取信息，或从存储载体上偷窃、复制信息。
主动攻击：对传输或存储的数据进行恶意的删除、篡改 等。
密码技术是防止数据攻击的一种有效而经济的方法。
信源、信宿、明文、密文。
传输消息的通道称为信道，参数称为密钥，解密算法是加密算法的逆运算。
加密密钥与解密密钥相同，或者可以简单相互推导的密码体质称为对称密码体质。
不能(在有效时间内)相互推导的，称为非对称密码体质。
1、对称密钥密码体质及典型算法
对称算法(Symmetric Algorithm)，有时又称为 传统密码算法，也称单密钥算法。
安全通信之前，商定一个密钥，安全性依赖于密钥，密钥的保密性对通信至关重要。
优点：算法实现的 效率高、速度快。
缺点：密钥的管理过于复杂。1. DES 算法简介
DES(Data Encryption Standard，数据加密标准)是IBM公司研制，美国国家标准局 1977年公布，作为非机要部门使用的数据加密标准。
DES 是一个分组加密算法，以64位为分组对数据加密。密钥长度56位(因为每个第8位都用作奇偶校验)。
2. IDEA 算法简介
国际数据加密算法(International Data Encryption Algorithm，IDEA)前身是推荐加密标准(Proposed Encryption Standard，PES)。
分组长度 64b，密钥长度128b。
运算非常简单，只是 异或，速度极快，穷举破解不现实。 [NextPage] 2、不对称密码加密算法
不对称密码体制又称 双密钥和公钥密码体质，1976年 由 Diffie 和 Hellman 提出的。
私钥秘密保存。
不需要事先通过安全秘密管道交换密钥。
RSA 的安全性依赖于大素数分解。公钥和私钥 都是两个大素数(大于100个十进制位的函数)。
据猜测，从一个密钥和密文中，推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积。
具体操作时 考虑到 安全性 和 M信息量 较大等因素，一般是先做 HASH 运算。
速度慢一直是 RSA 的缺陷，因此一般来说，RSA只用于少量数据加密。
11.1.2 散列函数与数字签名
1、MD5 散列算法
散列函数是一种公开的数学函数。散列函数运算的输入信息叫做 报文，运算后所得的结果叫做散列码或消息摘要。
特点：
1. 给定 M，要找到另一消息 M，使 H(M)= H(M)很难。
2. 散列函数都是单向的，反推M很难。
3. 对于任何一个报文，无法预知它的散列码。
4. 散列码具有固定的长度，不管原始报文长度如何。
常见的散列函数有：MD5、SHA、HMAC 等。
MD5(Message Digest 5)已成为国际标准，产生128位(16字节)长度的散列值(或称 消息摘要)。
通过以下4个步骤：
1. 附加填充位，填充后数据长度 MOD 512 后 余 448。如果数据长度正好 MOD 512 余 448，增加 512 个填充位，填充个数也就是1～512。
填充位第一个为 1，其余全部是 0。
2. 补足长度。
3. 初始化MD缓存器。
4个32位寄存器，A、B、C、D，初始化为：
A: 01 23 45 67
B: 89 AB CD EF
C: FE DC BA 98
D: 76 54 32 10
4. 处理数据段。
2、数字签名与数字水印
1. 数字签名可以解决 否认、伪造、篡改、冒充 等问题。
凡是需要对用户身份进行判断的情况 都可以使用数字签名。
三个过程：系统的初始化过程、签名产生过程、签名验证过程。
签名者必须注意保护好私有密钥，因为它是公开密钥体系安全的重要基础。
如果密钥丢失，应该立即报告鉴定中心取消认证，鉴定中心必须能够迅速确定用户的身份及其密钥的关系。
RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、美国的数字签名标准/算法(DSS/DSA)、椭圆曲线 等多种。
