密碼庫LibTomcrypt的內(nèi)容介紹及分析

2.1 密碼知識簡介

2.1.1專業(yè)術(shù)語

發(fā)送者和接收者

假設(shè)發(fā)送者想發(fā)送消息給接收者，且想安全地發(fā)送信息：她想確信偷聽者不能閱讀發(fā)送的消息。

2.1.2消息和加密

消息被稱為明文。用某種方法偽裝消息以隱藏它的內(nèi)容的過程稱為加密，加了密的消息稱為密文，而把密文轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑牡倪^程稱為解密。圖1.1表明了這個過程。

（如果你遵循ISO 7498-2標(biāo)準(zhǔn)，那就用到術(shù)語“譯成密碼（encipher）”和“解譯密碼（decipher）”。某些文化似乎認(rèn)為術(shù)語“加密(encrypt)”和“解密(decrypt)”令人生厭，如同陳年腐尸。）

圖1.1加密和解密

使消息保密的技術(shù)和科學(xué)叫做密碼編碼學(xué)，從事此行的叫密碼編碼者，密碼分析者是從事密碼分析的專業(yè)人員，密碼分析學(xué)就是破譯密文的科學(xué)和技術(shù)，即揭穿偽裝。作為數(shù)學(xué)的一個分支的密碼學(xué)包括密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)兩者，精于此道的人稱為密碼學(xué)家，現(xiàn)代的密碼學(xué)家通常也是理論數(shù)學(xué)家。

明文用M（消息）或P（明文）表示，它可能是比特流（文本文件、位圖、數(shù)字化的語音流或數(shù)字化的視頻圖像）。至于涉及到計算機(jī)，P是簡單地二進(jìn)制數(shù)據(jù)（除了這一章節(jié)外，這本書本身只涉及二進(jìn)制數(shù)據(jù)和計算機(jī)密碼學(xué)）。明文可被傳送或存儲，無論在哪種情況，M指待加密的消息。

密文用C表示，它也是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，有時和M一樣大，有時稍大（通過壓縮和加密的結(jié)合，C有可能比P小些。然而，單單加密通常達(dá)不到這一點）。加密函數(shù)E作用于M得到密文C，用數(shù)學(xué)表示為：

E（M）=C.

相反地，解密函數(shù)D作用于C產(chǎn)生M

D（C）=M.

先加密后再解密消息，原始的明文將恢復(fù)出來，下面的等式必須成立：

D（E（M））=M

2.1.3鑒別、完整性和抗抵賴

除了提供機(jī)密性外，密碼學(xué)通常有其它的作用：.

－鑒別

消息的接收者應(yīng)該能夠確認(rèn)消息的來源；入侵者不可能偽裝成他人。

－完整性

消息的接收者應(yīng)該能夠驗證在傳送過程中消息沒有被修改；入侵者不可能用假消息代替合法消息。

－抗抵賴

發(fā)送者事后不可能虛假地否認(rèn)他發(fā)送的消息。

這些功能是通過計算機(jī)進(jìn)行社會交流，至關(guān)重要的需求，就象面對面交流一樣。某人是否就是他說的人；某人的身份證明文件（駕駛執(zhí)照、醫(yī)學(xué)學(xué)歷或者護(hù)照）是否有效；聲稱從某人那里來的文件是否確實從那個人那里來的；這些事情都是通過鑒別、完整性和抗抵賴來實現(xiàn)的。

2.1.4算法和密鑰

密碼算法也叫密碼，是用于加密和解密的數(shù)學(xué)函數(shù)。（通常情況下，有兩個相關(guān)的函數(shù)：一個用作加密，另一個用作解密）

如果算法的保密性是基于保持算法的秘密，這種算法稱為受限制的算法。受限制的算法具有歷史意義，但按現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，它們的保密性已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。大的或經(jīng)常變換的用戶組織不能使用它們，因為每有一個用戶離開這個組織，其它的用戶就必須改換另外不同的算法。如果有人無意暴露了這個秘密，所有人都必須改變他們的算法。

更糟的是，受限制的密碼算法不可能進(jìn)行質(zhì)量控制或標(biāo)準(zhǔn)化。每個用戶組織必須有他們自己的唯一算法。這樣的組織不可能采用流行的硬件或軟件產(chǎn)品。但竊聽者卻可以買到這些流行產(chǎn)品并學(xué)習(xí)算法，于是用戶不得不自己編寫算法并予以實現(xiàn)，如果這個組織中沒有好的密碼學(xué)家，那么他們就無法知道他們是否擁有安全的算法。

盡管有這些主要缺陷，受限制的算法對低密級的應(yīng)用來說還是很流行的，用戶或者沒有認(rèn)識到或者不在乎他們系統(tǒng)中內(nèi)在的問題。

現(xiàn)代密碼學(xué)用密鑰解決了這個問題，密鑰用K表示。K可以是很多數(shù)值里的任意值。密鑰K的可能值的范圍叫做密鑰空間。加密和解密運(yùn)算都使用這個密鑰（即運(yùn)算都依賴于密鑰，并用K作為下標(biāo)表示），這樣，加/解密函數(shù)現(xiàn)在變成：

E_K（M）=C

D_K（C）=M.

這些函數(shù)具有下面的特性（見圖1.2）：

D_K（E_K（M））=M.

圖1.2使用一個密鑰的加/解密

圖1.3使用兩個密鑰的加/解密

有些算法使用不同的加密密鑰和解密密鑰（見圖1.3），也就是說加密密鑰K1與相應(yīng)的解密密鑰K2不同，在這種情況下：

E_K1（M）=C

D_K2（C）=M

D_K2 （E_K1（M））=M

所有這些算法的安全性都基于密鑰的安全性；而不是基于算法的細(xì)節(jié)的安全性。這就意味著算法可以公開，也可以被分析，可以大量生產(chǎn)使用算法的產(chǎn)品，即使偷聽者知道你的算法也沒有關(guān)系；如果他不知道你使用的具體密鑰，他就不可能閱讀你的消息。

密碼系統(tǒng)由算法、以及所有可能的明文、密文和密鑰組成的。

2.1.5對稱算法

對稱密碼算法有時又叫傳統(tǒng)密碼算法，就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來，反過來也成立。在大多數(shù)對稱算法中，加密解密密鑰是相同的。這些算法也叫秘密密鑰算法或單密鑰算法，它要求發(fā)送者和接收者在安全通信之前，商定一個密鑰。對稱算法的安全性依賴于密鑰，泄漏密鑰就意味著任何人都能對消息進(jìn)行加密解密。只要通信需要保密，密鑰就必須保密。對稱算法的加密和解密表示為：
Ek(M)=C
Dk(C)=M
對稱算法可分為兩類[8]。一次只對明文中的單個位（有時對字節(jié)）運(yùn)算的算法稱為序列算法或序列密碼。另一類算法是對明文的一組位進(jìn)行運(yùn)算，這些位組稱為分組，相應(yīng)的算法稱為分組算法或分組密碼。現(xiàn)代計算機(jī)密碼算法的典型分組長度為64位――這個長度大到足以防止分析破譯，但又小到足以方便作用。
這種算法具有如下的特性：
Dk(Ek(M))=M
常用的采用對稱密碼術(shù)的加密方案有5個組成部分
l）明文：原始信息。
2)加密算法：以密鑰為參數(shù)，對明文進(jìn)行多種置換和轉(zhuǎn)換的規(guī)則和步驟，變換結(jié)果為密文。
3)密鑰：加密與解密算法的參數(shù)，直接影響對明文進(jìn)行變換的結(jié)果。
4)密文：對明文進(jìn)行變換的結(jié)果。
5)解密算法：加密算法的逆變換，以密文為輸入、密鑰為參數(shù)，變換結(jié)果為明文。
對稱密碼術(shù)的優(yōu)點在于效率高（加／解密速度能達(dá)到數(shù)十兆／秒或更多），算法簡單，系統(tǒng)開銷小，適合加密大量數(shù)據(jù)。
盡管對稱密碼術(shù)有一些很好的特性，但它也存在著明顯的缺陷，包括：
l）迸行安全通信前需要以安全方式進(jìn)行密鑰交換。這一步驟，在某種情況下是可行的，但在某些情況下會非常困難，甚至無法實現(xiàn)。
2)規(guī)模復(fù)雜。舉例來說，A與B兩人之間的密鑰必須不同于A和C兩人之間的密鑰，否則給B的消息的安全性就會受到威脅。在有1000個用戶的團(tuán)體中，A需要保持至少999個密鑰（更確切的說是1000個，如果她需要留一個密鑰給他自己加密數(shù)據(jù)）。對于該團(tuán)體中的其它用戶，此種倩況同樣存在。這樣，這個團(tuán)體一共需要將近50萬個不同的密鑰！推而廣之，n個用戶的團(tuán)體需要N2/2個不同的密鑰。
通過應(yīng)用基于對稱密碼的中心服務(wù)結(jié)構(gòu)，上述問題有所緩解。在這個體系中，團(tuán)體中的任何一個用戶與中心服務(wù)器（通常稱作密鑰分配中心）共享一個密鑰。因而，需要存儲的密鑰數(shù)量基本上和團(tuán)體的人數(shù)差不多，而且中心服務(wù)器也可以為以前互相不認(rèn)識的用戶充當(dāng)“介紹人”。但是，這個與安全密切相關(guān)的中心服務(wù)器必須隨時都是在線的，因為只要服務(wù)器一掉線，用戶間的通信將不可能進(jìn)行。這就意味著中心服務(wù)器是整個通信成敗的關(guān)鍵和受攻擊的焦點，也意味著它還是一個龐大組織通信服務(wù)的“瓶頸”

2.1.6公開密鑰算法

公開密鑰算法（也叫非對稱算法）是這樣設(shè)計的：用作加密的密鑰不同于用作解密的密鑰，而且解密密鑰不能根據(jù)加密密鑰計算出來（至少在合理假定的長時間內(nèi)）。之所以叫做公開密鑰算法，是因為加密密鑰能夠公開，即陌生者能用加密密鑰加密信息，但只有用相應(yīng)的解密密鑰才能解密信息。在這些系統(tǒng)中，加密密鑰叫做公開密鑰（簡稱公鑰），解密密鑰叫做私人密鑰（簡稱私鑰）。私人密鑰有時也叫秘密密鑰。為了避免與對稱算法混淆，此處不用秘密密鑰這個名字。

用公開密鑰K加密表示為

E_K（M）=C.

雖然公開密鑰和私人密鑰是不同的，但用相應(yīng)的私人密鑰解密可表示為：

D_K（C）=M

有時消息用私人密鑰加密而用公開密鑰解密，這用于數(shù)字簽名（見2.6節(jié)），盡管可能產(chǎn)生混淆，但這些運(yùn)算可分別表示為：

E_K（M）=C

D_K（C）=M

2.2LibTomCrypt密碼庫主要內(nèi)容

2.2.11LibTomCrypt密碼庫主要包含以下內(nèi)容：

1、高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES（Advanced Encryption Standard） Rijndael和AES候選算法：RC6, MARS, Twofish, Serpent, CAST-256。

1997年4月15日美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所NIST發(fā)起征集高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES算法的活動，2001年11月26日,NIST正式公布Rijndael數(shù)據(jù)加密算法為高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES, 經(jīng)過多年來的分析和測試,至今沒有發(fā)現(xiàn)AES的明顯缺點,也沒有找到明顯的安全漏洞. AES能夠抵抗目前已知的各種攻擊方法。

2、對稱分組密碼：IDEA, DES, Triple-DES (DES-EDE2 and DES-EDE3), DESX (DES-XEX3), RC2, RC5, Blowfish, Diamond2, TEA, SAFER, 3-WAY, GOST, SHARK, CAST-128, Square, Skipjack。

分組密碼又稱為秘密鑰密碼或?qū)ΨQ密碼。利用分組密碼對明文進(jìn)行加密時，首先需要對明文進(jìn)行分組，每組的長度都相同，然后對每組明文分別加密得到等長的密文，分組密碼的特點是加密密鑰與解密密鑰相同。分組密碼的安全性應(yīng)該主要依賴于密鑰，而不依賴于對加密算法和解密算法的保密。

3、一般的密碼模式：電子密本（ECB），密碼分組鏈接(CBC)，輸出反饋(OFB)和密文反饋(CFB)。

4、序列密碼：Panama, ARC4, SEAL, WAKE, WAKE-OFB, BlumBlumShub 。

序列密碼可以認(rèn)為是起源于20世紀(jì)20年代的Vernam體系，當(dāng)Vernam體制中的密鑰序列是隨機(jī)的(0,1)時，就是所謂“一次一密“密碼體制。Shannon已經(jīng)證明了“一次一密“密碼體制在理論上是不可破譯的。在序列密碼中，加密和解密所用的密鑰都是偽隨機(jī)序列，偽隨機(jī)序列的產(chǎn)生比較容易并且有比較成熟的數(shù)學(xué)理論工具，目前，序列密碼是 世界各國的軍事和外交等領(lǐng)域中使用的主要密碼體制之一。

5、公鑰密碼: RSA, DSA, ElGamal, Nyberg-Rueppel (NR), Rabin, Rabin-Williams (RW), LUC, LUCELG, DLIES (variants of DHAES), ESIGN。

6、在公鑰密碼體制中加秘密鑰和解密密鑰是不一樣的，加密密鑰可以公開傳播而不危及密碼體制的安全性。RSA公鑰密碼體制的安全性是基于大整數(shù)的素分解問題的難解性，ElGamal公鑰密碼體制的安全性是基于有限域上的離散對數(shù)問題上的難解性，而Menezes Vanstone公鑰密碼體制的安全性則是基于橢圓曲線上的離散對數(shù)問題的難解性。

7、公鑰密碼系統(tǒng)補(bǔ)丁：PKCS#1 v2.0, OAEP, PSSR, IEEE P1363 EMSA2 。

8、 密鑰協(xié)商協(xié)議(key agreement schemes)：Diffie-Hellman (DH), Unified Diffie-Hellman (DH2), Menezes-Qu-Vanstone (MQV), LUCDIF, XTR-DH 。

密鑰協(xié)商是一種協(xié)議，利用這種協(xié)議，通訊雙方可以在一個公開的信道上通過相互傳送一些消息來共同建立一個共享的秘密密鑰。在密鑰協(xié)商中，雙方共同建立的秘密密鑰通常是雙方輸入消息的一個函數(shù)。

9、橢圓曲線密碼：ECDSA, ECNR, ECIES, ECDH, ECMQV。

10、單向hash函數(shù)：SHA-1：安全hash算法SHA，MD2, MD4, MD5, HAVAL, RIPEMD-160, Tiger, SHA-2 (SHA-256, SHA-384, and SHA-512), Panama。

Hash函數(shù)是一種將一種任意長度的消息(message)壓縮為某一固定長度的消息摘要(message digest)的函數(shù)。Hash函數(shù)可以用于數(shù)字簽名和消息的完整性檢測。Hash函數(shù) MD4是由R.L.Rivest于1990年提出的。MD4的設(shè)計沒有基于任何假設(shè)和密碼體制。Hash函數(shù)的這種直接構(gòu)造方法受到人們的廣泛青睞。MD4的效率很高，非常實用。關(guān)于MD4的安全性目前還沒發(fā)現(xiàn)非常有效的攻擊方法，但是已經(jīng)有人指出它的一些不足，為了克服MD4的缺陷和增強(qiáng)安全性，R.L.Rivest于1991年對MD4作了改進(jìn)，改進(jìn)后的Hash函數(shù)稱為MD5。SHA即安全Hash算法是美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)公布的安全Hash標(biāo)準(zhǔn)(SHS)中的Hash算法，1995年NIST修改SHS后將修改后的SHA稱為SHA-1。SHA的設(shè)計原則與MD4的設(shè)計原則極其相似，它是MD4的一種變形。

11、消息認(rèn)證碼(MAC)：MD5-MAC, HMAC, XOR-MAC, CBC-MAC, DMAC。

消息認(rèn)證代碼（MAC）并不是密碼，而是校驗和（通常是 32 位）的一種特殊形式，它是通過使用一個秘鑰并結(jié)合一個特定認(rèn)證方案而生成的，并且附加在一條消息后。消息摘要是使用單向散列函數(shù)生成的，緊密聯(lián)系的數(shù)字簽名是使用非對稱密鑰對生成并進(jìn)行驗證的。與這兩者相比，預(yù)期的接收 方需要對秘鑰有訪問權(quán)，以便驗證代碼。

基于分組密碼CBC的工作模式和CFB的工作模式的Hash函數(shù)中的密鑰可以公開也可以不公開，如果密鑰保密則Hash函數(shù)稱為帶密鑰Hash函數(shù)，帶密鑰的Hash函數(shù)常用于產(chǎn)生消息認(rèn)證碼(MAC)對于通信雙方之間傳輸?shù)娜我庀essage，用帶密鑰的Hash函數(shù)H對message做變換，結(jié)果H(message)作為消息message的認(rèn)證碼，附在消息message的后面。消息認(rèn)證碼用于保證通訊雙方之間傳輸信息的完整性，使雙方確信消息沒有被第三方篡改或偽造。

12、基于密碼結(jié)構(gòu)的Hash函數(shù)：Luby-Rackoff, MDC。

13、偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(PRNG): ANSI X9.17 appendix C, PGP's RandPool。

14、基于密碼的密鑰來源函數(shù)(password based key derivation functions)：采用公開密碼匙加密標(biāo)準(zhǔn) PKCS #5 的PBKDF1 和 PBKDF2。

15、壓縮和解壓算法。

16、大整數(shù)和多項式快速精確算法。

17、有限域算法，包括GF(p) 和 GF(2^n)。

18、大素數(shù)的產(chǎn)生和驗證。

2.2.2介紹

在本庫中，應(yīng)用程序接口（API）是非常容易記憶和應(yīng)用的。很多函數(shù)返回Void或者

int類型。函數(shù)返回int類型時如果函數(shù)執(zhí)行成功，會返回CRYPT_OK。有些函數(shù)返回int類型的整數(shù)-1，表明函數(shù)執(zhí)行錯誤。當(dāng)一個函數(shù)確實返回錯誤時，他會被下面的函數(shù)轉(zhuǎn)換為一個字符串。

constchar*error_to_string(int err);

void somefunc(void)

{

if ((err = some_crypto_function(...)) -->= CRYPT_OK) {

printf("A crypto error occured, %s"n", error_to_string(err));

/* 下面執(zhí)行錯誤處理*/

。。。。。。

}

/* 如果沒有錯誤繼續(xù)執(zhí)行 */

。。。。。。

}

為了在程序中加入LibTomCrypt庫，只需要加入#include “tomcrypt.h"就可以了，如下所示：

#include <tomcrypt.h>

int main(void) {

return 0;

}

這個頭文件” tomcrypt.h”,包括”stdio.h”,”string.h", “stdlib.h",”time.h", “ctype.h" 和”ltc_ tommath.h"

(大整數(shù)庫的程序)

2.2.3 宏定義

有些幫助的宏定義會使得代碼簡單些

宏定義如下：

STORE32L(x, y) unsigned long x, unsigned char *y x --> y[0 : : : 3]

STORE64L(x, y) unsigned long long x, unsigned char *y x --> y[0 : : : 7]

LOAD32L(x, y) unsigned long x, unsigned char *y y[0 : : : 3] --> x

LOAD64L(x, y) unsigned long long x, unsigned char *y y[0 : : : 7] --> x

STORE32H(x, y) unsigned long x, unsigned char *y x --> y[3 : : : 0]

STORE64H(x, y) unsigned long long x, unsigned char *y x --> y[7 : : : 0]

LOAD32H(x, y) unsigned long x, unsigned char *y y[3 : : : 0] --> x

LOAD64H(x, y) unsigned long long x, unsigned char *y y[7 : : : 0] --> x

BSWAP(x) unsigned long x Swaps the byte order of x.

ROL(x, y) unsigned long x, unsigned long y x << y; 0 _ y _ 31

ROLc(x, y) unsigned long x, const unsigned long y x << y; 0 _ y _ 31

ROR(x, y) unsigned long x, unsigned long y x >> y; 0 _ y _ 31

RORc(x, y) unsigned long x, const unsigned long y x >> y; 0 _ y _ 31

ROL64(x, y) unsigned long x, unsigned long y x << y; 0 _ y _ 63

ROL64c(x, y) unsigned long x, const unsigned long y x << y; 0 _ y _ 63

ROR64(x, y) unsigned long x, unsigned long y x >> y; 0 _ y _ 63

ROR64c(x, y) unsigned long x, const unsigned long y x >> y; 0 _ y _ 63

2.2.4 函數(shù)帶有各種長度的輸出

一些函數(shù)比如說rsa export()，帶有變長度的輸出。為了避免buffer溢出，輸出的長度必須保存起來，比如說：

#include <tomcrypt.h>

int main(void) {

rsa_key key;

unsigned char buffer[1024];

unsigned long x;

int err;

/* ... 生成RSA密鑰 */

。。。。。。

x = sizeof(buffer);//X保存緩沖區(qū)buffer的輸出長度

if ((err = rsa_export(buffer, &x, PK_PUBLIC, &key)) != CRYPT_OK) {

printf("Export error: %s"n", error_to_string(err));

return -1;

}

/* 如果rsa_export()成功，那么x 將會得到輸出的長度*/

printf("RSA exported key takes %d bytes"n", x);

/* ... 對緩沖區(qū)buffer做些處理 */

return 0;

}

在上面的函數(shù)中，如果RSA公鑰長度超過1024字節(jié)，函數(shù)會返回一個錯誤，這個錯誤信號表明Buffer緩沖區(qū)溢出。如果函數(shù)執(zhí)行成功就會將輸出的長度保存到X里面，這樣盜用程序就會知道用了多少個字節(jié)

2.3對稱密碼算法

2.3.1 核心函數(shù)

LibTomCrypt提供了一批ECB模式界面密碼。首先你需要注意你永遠(yuǎn)也無法直接使用ECB模式加密數(shù)據(jù)，這一點很重要很重要。所以你應(yīng)該用ECB函數(shù)產(chǎn)生一個鏈?zhǔn)降哪Ｊ剑蛘哂靡呀?jīng)提供的一種鏈?zhǔn)侥Ｊ健Ｋ械牡拿艽a都被寫成ECB界面。

所有的密碼被保存在一個symmet_ric_key變量里。LibTomCrypt允許所有的密碼有一個相同的模型存儲這些密碼

1．Setup函數(shù)

int XXX_setup(const unsigned char *key, int keylen, int rounds,symmetric_key *skey);

這個XXX_setup函數(shù)設(shè)置用什么密鑰加密，密鑰的長度，加密的輪數(shù)。如果函數(shù)返回成功

將會有一個預(yù)定的密鑰，存儲在skey里。

加密解密用ECB模式，有下面的兩個函數(shù)：

2．encrypt函數(shù)

void XXX_ecb_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *skey);

3. decrypt函數(shù)

void XXX_ecb_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *skey);

encrypt函數(shù)pt是輸入，ct是輸出。Decrypt函數(shù)正好相反

4．test函數(shù)

int XXX_test(void);

如果密碼匹配正確，這個函數(shù)將會返回一個CRYPT_OK。

5．Keysize函數(shù)

int XXX_keysize(int *keysize);

這個函數(shù)返回CRYPT_OK，如果這個密鑰的長度是合意的。例如：

#include <tomcrypt.h>

int main(void)

{

int keysize, err;

/* 20字節(jié)的密鑰長度Twofish接受嗎? */

keysize = 20;

if ((err = twofish_keysize(&keysize)) != CRYPT_OK) {

printf("Error getting key size: %s"n", error_to_string(err));

return -1;

}

printf("Twofish suggested a key size of %d"n", keysize);

return 0;

}

2.3.2一個用ECB模式blowfish加密解密的例子

#include <tomcrypt.h>

int main(void)

{unsigned char pt[8], ct[8], key[8];

symmetric_key skey;

int err;

/* ... key is loaded appropriately in ``key'' ... */

/* ... load a block of plaintext in ``pt'' ... */

/* schedule the key */

1The size of which depends on which cipher you are using.

2pt stands for plaintext.

3ct stands for ciphertext.

4As published in their design papers.

if ((err = blowfish_setup(key, /* 密鑰將被用到 */

8, /* 密鑰是 8 bytes 長 */

0, /* 0 用默認(rèn)的輪數(shù) */

&skey) /* 預(yù)定的密鑰*/

) != CRYPT_OK) {

printf("Setup error: %s"n", error_to_string(err));

return -1;

}

/* encrypt the block */

blowfish_ecb_encrypt(pt, /*加密8-byte 數(shù)組 */

ct, /*儲存加密數(shù)據(jù)*/

&skey); /* 先前預(yù)定的密碼 */

/* decrypt the block */

blowfish_ecb_decrypt(ct, /*解密8-byte 數(shù)組*/

pt, /*儲存解密數(shù)據(jù)*/

&skey); /*先前預(yù)定的密碼*/

/* 現(xiàn)在就解密出ct中的數(shù)據(jù)，將解密出的數(shù)據(jù)放到pt中 */

return 0;

}

2.3.3 算法描述

為了方便，庫提供了密碼算法的描述存放在數(shù)組cipher_descriptor里，描述如下：

struct _cipher_descriptor {

char *name;

unsigned char ID;

int min_key_length,

max_key_length,

block_length,

default_rounds;

int (*setup)(const unsigned char *key, int keylen, int num_rounds, symmetric_key *skey);

void (*ecb_encrypt)(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *skey);

void (*ecb_decrypt)(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *skey);

int (*test)(void);

int (*keysize)(int *keysize);

};

加密名稱 描述名稱 分塊大小(byte) 密鑰長度 加密輪數(shù)

Blow_sh blow_fish _desc 8 8 : : : 56 16

X-Tea xtea _desc 8 16 32

RC2 rc2 _desc 8 8 : : : 128 16

RC5-32/12/b rc5_desc 8 8 : : : 128 12 : : : 24

RC6-32/20/b rc6 _desc 16 8 : : : 128 20

SAFER+ saferp _desc 16 16, 24, 32 8, 12, 16

AES aes _desc 16 16, 24, 32 10, 12, 14

Two_fish two_fish_ desc 16 16, 24, 32 16

DES des_desc 8 7 16

3DES) des3_desc 8 21 16

CAST5 cast5_desc 8 5 : : : 16 12, 16

Noekeon noekeon_desc 16 16 16

Skipjack skipjack_desc 8 10 32

Anubis anubis_desc 16 16 : : : 40 12 : : : 18

Khazad khazad_desc 8 16 8

: : :表示從多少到多少

為了完成加/解密有如下的函數(shù) int find_cipher(char *name),

2.3.4LibTomCrypt庫的應(yīng)用：

實現(xiàn)用LibTomCrypt庫從文件中讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行用對稱算法的加密，將密文保存到一個文件里。然后用對稱算法解密出密文保存到另一個文件里。

核心代碼：

unsigned char plaintext[10000],ciphertext[10000];

//密鑰

unsigned char tmpkey[512], key[MAXBLOCKSIZE], IV[MAXBLOCKSIZE];

//輸入、輸出

unsigned char inbuf[512]; /* i/o block size */

unsigned long outlen, y, ivsize, x, decrypt;

symmetric_CTR ctr;//在tomcrypt_cipher.h(237)中定義

int cipher_idx, hash_idx, ks;

char *infile, *outfile, *cipher

//注冊加密方法

void register_algs(void)

{

//int x;

#ifdef RIJNDAEL

register_cipher (&aes_desc);

#endif

#ifdef BLOWFISH

register_cipher (&blowfish_desc);

#endif

#ifdef XTEA

register_cipher (&xtea_desc);

#endif

#ifdef RC5

register_cipher (&rc5_desc);

#endif

#ifdef RC6

register_cipher (&rc6_desc);

#endif

#ifdef SAFERP

register_cipher (&saferp_desc);

#endif

#ifdef TWOFISH

register_cipher (&twofish_desc);

#endif

#ifdef SAFER

register_cipher (&safer_k64_desc);

register_cipher (&safer_sk64_desc);

register_cipher (&safer_k128_desc);

register_cipher (&safer_sk128_desc);

#endif

#ifdef RC2

register_cipher (&rc2_desc);

#endif

#ifdef DES

register_cipher (&des_desc);

register_cipher (&des3_desc);

#endif

#ifdef CAST5

register_cipher (&cast5_desc);

#endif

#ifdef NOEKEON

register_cipher (&noekeon_desc);

#endif

#ifdef SKIPJACK

register_cipher (&skipjack_desc);

#endif

#ifdef KHAZAD

register_cipher (&khazad_desc);

#endif

#ifdef ANUBIS

register_cipher (&anubis_desc);

#endif

如果注冊失敗，則返回-1

if (register_hash(&sha256_desc) == -1) {

printf("Error registering SHA256"n");

exit(-1);

}

if (register_prng(&yarrow_desc) == -1) {

printf("Error registering yarrow PRNG"n");

exit(-1);

}

if (register_prng(&sprng_desc) == -1) {

printf("Error registering sprng PRNG"n");

exit(-1);

}

}

cipher_idx = find_cipher(cipher);

if (cipher_idx == -1) {

printf("Invalid cipher entered on command line."n");

exit(-1);

}

///** 無此函數(shù)：invalid keysize;Error hashing key: Invalid hash specified.

//函數(shù)find_hash在tomcrypt_hash.h中聲明

hash_idx = find_hash("sha256");

if (hash_idx == -1) {

printf("SHA256 not found...?"n");

exit(-1);

}

如果找不到find_hash函數(shù)，則返回-1，將結(jié)果返還給hash_idx

//結(jié)構(gòu)cipher_descriptor在tomcrypt_cipher.h中定義

//cipher descriptor table, last entry has "name == NULL" to mark the end of table

ivsize = cipher_descriptor[cipher_idx].block_length;

ks = hash_descriptor[hash_idx].hashsize;

//將hash_descriptor[hash_idx].hashsize中的密鑰的長度傳給ks

if (cipher_descriptor[cipher_idx].keysize(&ks) != CRYPT_OK) {

printf("Invalid keysize???"n");

exit(-1);

}

演示結(jié)果：

加密過程：

if(decrypt!=1){/* encrypt */

/* Setup yarrow for random bytes for IV */

if ((errno = rng_make_prng(128, find_prng("yarrow"), &prng, NULL)) != CRYPT_OK) {

printf("Error setting up PRNG, %s"n", error_to_string(errno));

}

/* You can use rng_get_bytes on platforms that support it */

/* x = rng_get_bytes(IV,ivsize,NULL);*/

x = yarrow_read(IV,ivsize,&prng);

if (x != ivsize) {

printf("Error reading PRNG for IV required."n");

exit(-1);

}

if (fwrite(IV,1,ivsize,fdout) != ivsize) {

printf("Error writing IV to output."n");

exit(-1);

}

if ((errno = ctr_start(cipher_idx,IV,key,ks,0,&ctr)) != CRYPT_OK) {

printf("ctr_start error: %s"n",error_to_string(errno));

exit(-1);

}

do {

y = fread(inbuf,1,sizeof(inbuf),fdin);

if ((errno = ctr_encrypt(inbuf,ciphertext,y,&ctr)) != CRYPT_OK) {

printf("ctr_encrypt error: %s"n", error_to_string(errno));

exit(-1);

}

if (fwrite(ciphertext,1,y,fdout) != y) {

printf("Error writing to output."n");

exit(-1);

}

} while (y == sizeof(inbuf));

fclose(fdout);

fclose(fdin);

解密過程：

if (decrypt) {

/* Need to read in IV */

if (fread(IV,1,ivsize,fdin) != ivsize) {

printf("Error reading IV from input."n");

exit(-1);

}

if ((errno = ctr_start(cipher_idx,IV,key,ks,0,&ctr)) != CRYPT_OK) {

printf("ctr_start error: %s"n",error_to_string(errno));

exit(-1);

}

/* IV done */

do {

y = fread(inbuf,1,sizeof(inbuf),fdin);

if ((errno = ctr_decrypt(inbuf,plaintext,y,&ctr)) != CRYPT_OK) {

printf("ctr_decrypt error: %s"n", error_to_string(errno));

exit(-1);

}

if (fwrite(plaintext,1,y,fdout) != y) {

printf("Error writing to file."n");

exit(-1);

}

} while (y == sizeof(inbuf));

fclose(fdin);

fclose(fdout);

加密解密的結(jié)果：

2.4公開密鑰算法
2.4.1 公開密鑰

公開密鑰算法使用不同的密鑰進(jìn)行加密和解密運(yùn)算，并且解密密鑰不能從加密密鑰變換獲得。公開密鑰算法通常都非常慢，因此公開密鑰算法很多時候被應(yīng)用到加密一組由其他途徑產(chǎn)生的密鑰，并通過公眾網(wǎng)路進(jìn)行傳送，然后接受方用私鑰解密后，在以后的對稱算法里應(yīng)用此傳送過來的密鑰。
RSA(Rivest-Shamir-Adelman)是使用最多的公開密鑰算法，能夠被應(yīng)用在加密和數(shù)字簽名中。大家普遍接受當(dāng)足夠長的密鑰被使用后，RSA是足夠安全的(512比特是不安全的，768比特是中等安全的，1024比特足夠保障一般的安全傳輸。) RSA的安全依賴于大整數(shù)因數(shù)分解的難度。因數(shù)分解的快速發(fā)展將導(dǎo)致RSA出現(xiàn)問題。不過，目前RSA是這個世界上最重要的公開密鑰算法。RSA的專利權(quán)將在今年失效(2000年)，并且將可以被自由使用。
Bruce Schneier有專門的論文討論使用RSA密鑰推薦的長度，按現(xiàn)狀而言，512比特是不足夠的，1024比特可以被認(rèn)為是很安全的，如果使用2048比特，應(yīng)該可以保障今后十年的安全。值得一提的是，RSA對于Chosen Plaintext attack非常脆弱，并且新近發(fā)展的Timing Attack能夠用來破解很多RSA的具體實現(xiàn)。如果對RSA進(jìn)行正確的應(yīng)用，可以締造一個很安全的系統(tǒng)，但是一定要注意避免上述這兩類攻擊。很多RSA的實現(xiàn)可以被自由獲取，例如 PGP，SSH。

什么是公鑰密碼體制

公鑰密碼又稱為雙鑰密碼和非對稱密碼，是1976年由Diffie和Hellman在其“密碼學(xué)新方向”一文中提出的，見劃時代的文獻(xiàn)：

W.Diffie and M.E.Hellman, New Directrions in Cryptography, IEEE Transaction on Information Theory,V.IT-22.No.6,Nov 1976,PP.644-654

單向陷門函數(shù)是滿足下列條件的函數(shù)f：

(1)給定x，計算y=f(x)是容易的；

(2)給定y,計算x使y=f(x)是困難的。

(所謂計算x=f^-1(Y)困難是指計算上相當(dāng)復(fù)雜，已無實際意義。)

3)存在δ，已知δ 時,對給定的任何y，若相應(yīng)的x存在，則計算x使y=f(x)是容易的。

注：1^*.僅滿足(1)、(2)兩條的稱為單向函數(shù)；第(3)條稱為陷門性，δ 稱為陷門信息。

2^*.當(dāng)用陷門函數(shù)f作為加密函數(shù)時，可將f公開，這相當(dāng)于公開加密密鑰。此時加密密鑰便稱為公開鑰，記為Pk。 f函數(shù)的設(shè)計者將δ 保密，用作解密密鑰，此時δ 稱為秘密鑰匙，記為Sk。由于加密函數(shù)時公開的，任何人都可以將信息x加密成y=f(x)，然后送給函數(shù)的設(shè)計者（當(dāng)然可以通過不安全信道傳送）；由于設(shè)計者擁有Sk，他自然可以解出x=f^-1(y)。 3^*.單向陷門函數(shù)的第(2)條性質(zhì)表明竊聽者由截獲的密文y=f(x)推測x是不可行的

2.4.2 RSA算法

在1976年，Diffie 和Hellman發(fā)表了一篇叫《密碼學(xué)新動向》的文章，介紹了公匙加密的概念，給密碼學(xué)的研究者帶來了很大的轟動。論文的核心就是陷門單向函數(shù)：一個方向上的操作是容易的，但是如果不知道秘密的陷門，即使所有人都知道函數(shù)本身，從反方向計算是不現(xiàn)實的。在這里，公匙的扮演的角色和函數(shù)相同，僅被有限的一部分人知道的機(jī)關(guān)就是私匙。

兩年后，也就是1978年由Rivest, Shamir 和Adleman提出了被稱為RSA的公匙密碼系統(tǒng)。RSA算法建立在對整數(shù)的分解的數(shù)學(xué)難題上的。私匙是由三個數(shù)(p,q,d)組成，其中p和q是兩個素數(shù)（具有大致相同的大小），而d和（p-1）*（q-1）互質(zhì)。公匙由兩個數(shù)（n，e）組成，其中n=pq，而e是(p-1)(q-1)取d為模的倒數(shù)，例如：

ed = 1 mod(p-1)(q-1).

假如愛麗斯想用鮑勃的公匙(n,e)加密，傳送一些文本。她首先會把明文轉(zhuǎn)換成小于n的整數(shù)m，用鮑勃的公匙(n,e)加密處理：

c = m^e mod n,

然后把結(jié)果c送給鮑勃。在鮑勃的這邊，他就會用他的私匙(p,q,d)進(jìn)行解密處理:

c^d mod n = m^ed mod n = m.

對于RSA，單向的陷門函數(shù)是能夠從一個小于n的整數(shù)x得到x^e mod n.

RSA算法中用到的一些量是:

1.素數(shù)p和q(保密的);

2.n=p*q(公開的);

3.φ(n)=(p-1)*(q-1)(保密的);

4.加密密鑰e(公開的)要滿足0<e<φ(n), 且e和φ(n)的最大公約數(shù)為1(互素);

5.解密密鑰d(保密的)要滿足0<d<φ(n), 且d*emod φ(n)=1

如果用M代表明文,C代表密文,E(M)代表對明文加密運(yùn)算,D(C)代表對密文解密運(yùn)算,則有:

E(M)=M^e mod n=C

D(C)=C^d mod n=M

RSA算法安全性的理論基礎(chǔ)是大數(shù)的因子分解問題至今沒有很好的算法,因而公開e和n不易求出p、q及d。RSA算法要求p和q是兩個足夠大的素數(shù)(例如100位十進(jìn)制數(shù))且長度相差比較小

2.5單向哈希函數(shù)

在很多情況下，我們需要鑒別和認(rèn)證用戶。如登陸計算機(jī)（自動柜員機(jī)）時，計算機(jī)往往需要知道用戶是誰，確認(rèn)某個用戶而不是其他人冒充，傳統(tǒng)的方法是用口令來解決這個問題。用戶在登陸計算機(jī)時輸入口令，有計算機(jī)確認(rèn)確認(rèn)口令正確后，用戶才可登陸計算機(jī)。用戶和計算機(jī)均需知道口令。用戶每次登陸均需輸入口令。由于計算機(jī)需要知道口令，這就需要把口令保存在計算機(jī)中。這為入侵計算機(jī)偷取口令提供了可能。為此，我們不直接保存口令本身，而保存口令的散列值（口令的某種表示形式）。當(dāng)用戶輸入口令后，計算機(jī)先計算口令的散列值并于保存在計算集中的散列值進(jìn)行比較，以次來鑒別用戶。由于用來計算散列的值的函數(shù)具有單向性，即根據(jù)散列值不可能逆向恢復(fù)出口令，從而即使獲得了有口令產(chǎn)生的散列值也無法知道用戶的口令

單向散列函數(shù) H(M) 作用于一個任意長度的消息 M，它返回一個固定長度的散列值 h，其中 h 的長度為 m 。
輸入為任意長度且輸出為固定長度的函數(shù)有很多種，但單向散列函數(shù)還有使其單向的其它特性：
(1) 給定 M ，很容易計算 h ；
(2) 給定 h ，根據(jù) H(M) = h 計算 M 很難；
(3) 給定 M ，要找到另一個消息 M' 并滿足 H(M) = H(M') 很難。
在許多應(yīng)用中，僅有單向性是不夠的，還需要稱之為"抗碰撞"的條件：
要找出兩個隨機(jī)的消息 M 和 M'，使 H(M) = H(M') 滿足很難。
由于散列函數(shù)的這些特性，由于公開密碼算法的計算速度往往很慢，所以，在一些密碼協(xié)議中，它可以作為一個消息 M 的摘要，代替原始消息 M，讓發(fā)送者為 H(M) 簽名而不是對 M 簽名。
如 SHA 散列算法用于數(shù)字簽名協(xié)議 DSA中

2.6數(shù)字簽名

提到數(shù)字簽名就離不開公開密碼系統(tǒng)和散列技術(shù)。
有幾種公鑰算法能用作數(shù)字簽名。在一些算法中，例如RSA，公鑰或者私鑰都可用作加密。用你的私鑰加密文件，你就擁有安全的數(shù)字簽名。在其它情況下，如DSA，算法便區(qū)分開來了數(shù)字簽名算法不能用于加密。這種思想首先由Diffie和Hellman提出。
基本協(xié)議是簡單的：
(1) A 用她的私鑰對文件加密，從而對文件簽名。
(2) A 將簽名的文件傳給B。
(3) B用A的公鑰解密文件，從而驗證簽名。
這個協(xié)議中，只需要證明A的公鑰的確是她的。如果B不能完成第（3）步，那么他知道簽名是無效的。
這個協(xié)議也滿足以下特征：
(1) 簽名是可信的。當(dāng)B用A的公鑰驗證信息時，他知道是由A簽名的。
(2) 簽名是不可偽造的。只有A知道她的私鑰。
(3) 簽名是不可重用的。簽名是文件的函數(shù)，并且不可能轉(zhuǎn)換成另外的文件。
(4) 被簽名的文件是不可改變的。如果文件有任何改變，文件就不可能用A的公鑰驗證。
(5) 簽名是不可抵賴的。B不用A的幫助就能驗證A的簽名。
在實際應(yīng)用中，因為公共密碼算法的速度太慢，簽名者往往是對消息的散列簽名而不是對消息本身簽名。這樣做并不會降低簽名的可信性

目前有許多種技術(shù)保證信息的安全不受侵犯，例如加密技術(shù)、訪問控制技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)以及安全審計技術(shù)等，但這些技術(shù)大多數(shù)是用來預(yù)防用的，信息一旦被攻破，我們不能保證信息的完整性。為此，一種新興的用來保證信息完整性的安全技術(shù)——數(shù)字簽名技術(shù)成為人們非常關(guān)心的話題。那么，什么是數(shù)字簽名技術(shù)？它有什么特殊功能呢？

概念

在數(shù)字簽名技術(shù)出現(xiàn)之前，曾經(jīng)出現(xiàn)過一種“數(shù)字化簽名”技術(shù)，簡單地說就是在手寫板上簽名，然后將圖像傳輸?shù)诫娮游臋n中，這種“數(shù)字化簽名”可以被剪切，然后粘貼到任意文檔上，這樣非法復(fù)制變得非常容易，所以這種簽名的方式是不安全的。數(shù)字簽名技術(shù)與數(shù)字化簽名技術(shù)是兩種截然不同的安全技術(shù)，數(shù)字簽名與用戶的姓名和手寫簽名形式毫無關(guān)系，它實際使用了信息發(fā)送者的私有密鑰變換所需傳輸?shù)男畔ⅰτ诓煌奈臋n信息，發(fā)送者的數(shù)字簽名并不相同。沒有私有密鑰,任何人都無法完成非法復(fù)制。從這個意義上來說，“數(shù)字簽名”是通過一個單向函數(shù)對要傳送的報文進(jìn)行處理得到的，用以認(rèn)證報文來源并核實報文是否發(fā)生變化的一個字母數(shù)字串。

原理

該技術(shù)在具體工作時，首先發(fā)送方對信息施以數(shù)學(xué)變換，所得的信息與原信息惟一對應(yīng)；在接收方進(jìn)行逆變換，得到原始信息。只要數(shù)學(xué)變換方法優(yōu)良，變換后的信息在傳輸中就具有很強(qiáng)的安全性，很難被破譯、篡改。這一個過程稱為加密，對應(yīng)的反變換過程稱為解密。

現(xiàn)在有兩類不同的加密技術(shù)，一類是對稱加密，雙方具有共享的密鑰,只有在雙方都知道密鑰的情況下才能使用，通常應(yīng)用于孤立的環(huán)境之中，比如在使用自動取款機(jī)（ATM）時，用戶需要輸入用戶識別號碼（PIN），銀行確認(rèn)這個號碼后，雙方在獲得密碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行交易，如果用戶數(shù)目過多，超過了可以管理的范圍時，這種機(jī)制并不可靠。

另一類是非對稱加密，也稱為公開密鑰加密，密鑰是由公開密鑰和私有密鑰組成的密鑰對，用私有密鑰進(jìn)行加密，利用公開密鑰可以進(jìn)行解密，但是由于公開密鑰無法推算出私有密鑰，所以公開的密鑰并不會損害私有密鑰的安全，公開密鑰無須保密，可以公開傳播，而私有密鑰必須保密，丟失時需要報告鑒定中心及數(shù)據(jù)庫。

算法

數(shù)字簽名的算法很多, 應(yīng)用最為廣泛的三種是: Hash簽名、DSS簽名和RSA簽名。

1. Hash簽名

Hash簽名不屬于強(qiáng)計算密集型算法，應(yīng)用較廣泛。它可以降低服務(wù)器資源的消耗,減輕中央服務(wù)器的負(fù)荷。Hash的主要局限是接收方必須持有用戶密鑰的副本以檢驗簽名, 因為雙方都知道生成簽名的密鑰，較容易攻破，存在偽造簽名的可能。

2. DSS和RSA簽名

DSS和RSA采用了公鑰算法,不存在Hash的局限性。RSA是最流行的一種加密標(biāo)準(zhǔn)，許多產(chǎn)品的內(nèi)核中都有RSA的軟件和類庫。早在Web飛速發(fā)展之前,RSA數(shù)據(jù)安全公司就負(fù)責(zé)數(shù)字簽名軟件與Macintosh操作系統(tǒng)的集成,在Apple的協(xié)作軟件PowerTalk上還增加了簽名拖放功能，用戶只要把需要加密的數(shù)據(jù)拖到相應(yīng)的圖標(biāo)上，就完成了電子形式的數(shù)字簽名。與DSS不同，RSA既可以用來加密數(shù)據(jù)，也可以用于身份認(rèn)證。和Hash簽名相比，在公鑰系統(tǒng)中，由于生成簽名的密鑰只存儲于用戶的計算機(jī)中，安全系數(shù)大一些。

功能

數(shù)字簽名可以解決否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等問題。具體要求：發(fā)送者事后不能否認(rèn)發(fā)送的報文簽名、接收者能夠核實發(fā)送者發(fā)送的報文簽名、接收者不能偽造發(fā)送者的報文簽名、接收者不能對發(fā)送者的報文進(jìn)行部分篡改、網(wǎng)絡(luò)中的某一用戶不能冒充另一用戶作為發(fā)送者或接收者。數(shù)字簽名的應(yīng)用范圍十分廣泛，在保障電子數(shù)據(jù)交換（EDI）的安全性上是一個突破性的進(jìn)展，凡是需要對用戶的身份進(jìn)行判斷的情況都可以使用數(shù)字簽名，比如加密信件、商務(wù)信函、定貨購買系統(tǒng)、遠(yuǎn)程金融交易、自動模式處理等等。

缺憾

數(shù)字簽名的引入過程中不可避免地會帶來一些新問題，需要進(jìn)一步加以解決，數(shù)字簽名需要相關(guān)法律條文的支持。

1. 需要立法機(jī)構(gòu)對數(shù)字簽名技術(shù)有足夠的重視，并且在立法上加快腳步，迅速制定有關(guān)法律，以充分實現(xiàn)數(shù)字簽名具有的特殊鑒別作用，有力地推動電子商務(wù)以及其他網(wǎng)上事務(wù)的發(fā)展。

2. 如果發(fā)送方的信息已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)字簽名，那么接收方就一定要有數(shù)字簽名軟件，這就要求軟件具有很高的普及性。

3. 假設(shè)某人發(fā)送信息后脫離了某個組織，被取消了原有數(shù)字簽名的權(quán)限，以往發(fā)送的數(shù)字簽名在鑒定時只能在取消確認(rèn)列表中找到原有確認(rèn)信息，這樣就需要鑒定中心結(jié)合時間信息進(jìn)行鑒定。

4. 基礎(chǔ)設(shè)施（鑒定中心、在線存取數(shù)據(jù)庫等）的費(fèi)用，是采用公共資金還是在使用期內(nèi)向用戶收費(fèi)？如果在使用期內(nèi)收費(fèi)，會不會影響到這項技術(shù)的全面推廣？

實施

實現(xiàn)數(shù)字簽名有很多方法，目前采用較多的是非對稱加密技術(shù)和對稱加密技術(shù)。雖然這兩種技術(shù)實施步驟不盡相同，但大體的工作程序是一樣的。用戶首先可以下載或者購買數(shù)字簽名軟件，然后安裝在個人電腦上。在產(chǎn)生密鑰對后，軟件自動向外界傳送公開密鑰。由于公共密鑰的存儲需要，所以需要建立一個鑒定中心（CA）完成個人信息及其密鑰的確定工作。鑒定中心是一個政府參與管理的第三方成員，以便保證信息的安全和集中管理。用戶在獲取公開密鑰時，首先向鑒定中心請求數(shù)字確認(rèn)，鑒定中心確認(rèn)用戶身份后，發(fā)出數(shù)字確認(rèn)，同時鑒定中心向數(shù)據(jù)庫發(fā)送確認(rèn)信息。然后用戶使用私有密鑰對所傳信息簽名，保證信息的完整性、真實性，也使發(fā)送方無法否認(rèn)信息的發(fā)送，之后發(fā)向接收方；接收方接收到信息后，使用公開密鑰確認(rèn)數(shù)字簽名，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫檢查用戶確認(rèn)信息的狀況和可信度；最后數(shù)據(jù)庫向接收方返回用戶確認(rèn)狀態(tài)信息。不過，在使用這種技術(shù)時，簽名者必須注意保護(hù)好私有密鑰，因為它是公開密鑰體系安全的重要基礎(chǔ)。如果密鑰丟失，應(yīng)該立即報告鑒定中心取消認(rèn)證，將其列入確認(rèn)取消列表之中。其次，鑒定中心必須能夠迅速確認(rèn)用戶的身份及其密鑰的關(guān)系。一旦接收到用戶請求，鑒定中心要立即認(rèn)證信息的安全性并返回信息。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的密码库LibTomcrypt的内容介绍及分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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