密码篇——非对称加密
目錄
非對稱密碼介紹
公鑰通信流程：
公鑰密碼無法解決的問題：
公鑰密碼算法：
針對RSA的攻擊
其他公鑰密碼：
總結：
非對稱密碼介紹
在對稱加密中，加密與解密使用的密鑰是相同的，因此必須向接收者配送密鑰。用于解密的密鑰必須配送給接收者，由此產生了密鑰配送問題。
密鑰配送問題：對一份文件進行加密后發送給接收方，接收方需要查看文件就要用密鑰解開加密文件才能查看原文件。所以不發送密鑰，接收方無法接收文件，發送密鑰后，又會被截取，讓第三方知道文件內容
解決密鑰配送問題可使用公鑰密碼
公鑰密碼中，密鑰可分為加密密鑰和解密密鑰。發送者使用加密密鑰對消息進行加密，接受者用解密密鑰進行解密
由此可得：
1）發送者只使用加密密鑰
2）接收者只是用解密密鑰
3）解密密鑰不可被第三方獲取
4）加秘密鑰無所謂
?
公鑰通信流程：
1）接收方生成一個包含公鑰和私鑰的密鑰對
2）接收方將私鑰自行保存，并將公鑰發送給發送方
3）發送方使用該公鑰對消息進行加密后發送（是用公鑰只能對數據進行加密，無法解密）
4）接收方使用私鑰對密文進行解密
?
注：公鑰密碼也稱為非對稱加密。在對稱密碼中，加密和解密使用的是同一密鑰，只是進行相反運算；而非對稱加密中，加密與解密使用的是不同密鑰，并非對稱
兩個密鑰之間存在著相互依存關系：即用其中任一個密鑰加密的信息只能用另一個密鑰進行解密
?
公鑰密碼無法解決的問題：
1）公鑰認證問題（需要判斷得到的公鑰是否合法）
2）處理速度（處理速度只有對稱密碼的幾百分之一）
公鑰密碼算法：
RSA加密公式：密文 = 明文 E mod N（對代表明文代表的數字E次方除于N求余數，E和N的組合就是公鑰）
RSA解密公式：明文 = 密文 D mod N （D和N的組合為私鑰）
?
注：N是公開的，所以用于加密和解密的只有E和D
?
為了生成密鑰對：需要求得N、L(僅在生成密鑰對的過程中使用的數)、E、D
1）求N
使用偽隨機數生成器生成兩個很大的質數p、q質數：在大于1的自然數中，除了1和它本身不會有其他因數）N=p*q
2）求L
L只出現在生成密鑰對的過程中，不會出現于加解密中
L=lcm（p-1,q-1）L是p-1和q-1的最小公倍數
3）求E
1<E<L，gcd（E，L）=1，E與L的最大公約數為1；使用偽隨機數生成器生成E的候選數，再判斷是否滿足最大公約數為1（使用輾轉相除法）
4）求D
D是由E得到
1<D<L，E*DmodL=1
?
針對RSA的攻擊
中間人攻擊：
?
該方法不止針對RSA，可以針對任何公鑰密碼，因此需要認證公鑰是否來自接收方
?
其他公鑰密碼：
1）EIGamal
經過加密的密文會變成明文的兩倍長；該算法是利用modN下求離散對數的難度
2）Rabin
利用modN下求平方根的難度，
3）橢圓曲線密碼
密鑰長度短于RSA，利用橢圓曲線上的特定點進行特定的乘法運算
?
總結：
1）密碼的機密性是通過密鑰的長度進行比較的，而非公鑰密碼強于對稱密碼
2）公鑰密碼與對稱密碼的密鑰長度不能直接比較
3）公鑰密碼并不適合對很長的密碼進行加密，現在一般使用的是混合密碼（公鑰密碼和對稱密碼組合使用：對稱密碼提高處理速度，公鑰密碼解決密鑰配送問題）
4）RSA中使用的質數數量很多不用擔心使用完，和生成密鑰對時撞車；且RSA在生成、加密、解密都不需要質因數分解，但在破譯RSA時需要使用質因數分解（求p和q）
總結
以上是生活随笔為你收集整理的密码篇——非对称加密的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 密码篇——对称加密—AES
- 下一篇： 密码篇——混合密码