（16）不是对称加密算法的优点。

2013年下半年上午试卷综合知识

第 16 题


知识点	信息安全技术基础加密
关键词	对称加密算法加密加密算法算法
章/节	信息系统安全技术

（16）不是对称加密算法的优点。

A. 加/解密速度快

B. 密钥管理简单

C. 加密算法复杂、加密强度高

D. 适宜一对一的信息加密传输过程

相关试题信息加密、解密与常用算法

第6题

2008年下半年

信息安全管理体系是指(6) 。

第16题

2022年上半年

（）依照《中华人民共和国数据安全法》和有关法律、行政法规的规定，负责统筹协调网络数据安全和相关监管工作。

第15题

2019年上半年

信息必须依赖于存储、传输、处理及应用的载体（媒介）而存在。信息系统安全可以划分设备安全、数据安全、内容安全和（）。

知识点讲解

· 信息安全技术基础

· 加密

信息安全技术基础

密码技术

密码技术是信息安全的根本，是建立安全空间认证、权限、完整、加密和不可否认5大要素所不可缺少的基石。

1．术语

明文：实际传输的数据，可以是任何类型的未加密数据。

密文：经过加密的数据。

加密：将普通信息（明文）利用数学算法转换成难以理解的资料（密文）的过程。

解密：将密文通过算法转换回明文的过程。

2．对称与不对称加密

对称密钥算法是加密和解密都使用同一个密钥。

常见的对称密钥算法有SDBI、IDEA、RC4、DES和3DES等：

.SDBI：国家密码办公室批准的国内算法，仅硬件中存在。

.IDEA：国际数据加密算法，明文和密文分组长度是64位，但是密钥长度是128位。

.DES：明文和密文分组长度为64位，在加密变换过程中，64位密钥中包含了8位的奇偶校验位，所以实际密钥长度为56位。

.3DES：三重DES，密钥长度为128位，实际为112位（含16位的奇偶校验位）。

对称密钥算法的优点包括：

.加／解密速度快。

.密钥管理简单。

.适宜一对一的信息加密传输过程。

对称密钥算法的缺点包括：

.加密算法简单，密钥长度有限（56位／128位），加密强度不高。

.密钥分发困难，不适宜一对多的加密信息传输。

非对称密钥算法是使用两个不同但相关的密钥来执行加密和解密。相关密钥对中用于加密的密钥称为“公钥”，用于解密的密钥称为“私钥”。

常见的非对称密钥算法有RSA和ECC等。

.RSA：即基于大数分解，是迄今为止在理论和实践上最为成熟完善的公钥密码算法。

.ECC：即椭圆曲线，是为了进一步提高RSA算法的安全性提出来的。和RSA相比，ECC算法安全性高，密码体制更安全；密钥量小；算法灵活性好。

非对称密钥算法的优点有：

.加密算法复杂，密钥长度任意（1024位／2048位），加密强度很高。

.适宜一对多的信息加密交换，尤其适宜因特网上信息加密交换。

非对称密钥算法的缺点有：

.加／解密速度慢。

.密钥管理复杂。

.明文攻击很脆弱，不适用于数据的加密传输。

3．哈希算法

哈希算法是将任意长度的信息块（信息类型任意）映射为固定长度的较小二进制值，这个二进制值称为哈希值。哈希值又叫做信息块的信息摘要。哈希算法产生的哈希值，不能用任何方法求得原来的信息块，而且即使原来的信息块有任意小的改变，新的哈希值却有特别大的不同。

哈希算法在数字签名中可以解决验证签名和用户身份验证、不可抵赖性的问题。

常见的哈希算法有SDH（国家密码办公室批准的哈希算法）、SHA和MD5等。

信息摘要（MD）可以被看作是一份长文件的“数字指纹”。对于特定文件而言，信息摘要是唯一的。信息摘要可以被公开，它不会透露相应文件的任何内容。

4．数据签名与验证

对某个数据块的签名，就是先计算数据块的哈希值，然后使用私钥加密数据块的HASH值得到数据签名。

签名的验证是计算数据块的哈希值，然后使用公钥解密数据签名得到另一个HASH值，比较两个HASH值可以判断数据块在签名后是否被改动，获得签名的验证。

5．数字时间戳技术

数字时间戳技术是数字签名技术的一个变种应用。数字时间戳服务（DTS）是网上电子商务安全服务项目之一，由专门的单位机构提供电子文件的日期和时间信息的安全保护。

如果在签名时加上一个时间标记，就是有数字时间戳的数字签名。

时间戳是一个经加密后形成的凭证文档，包括3个部分：

.需要时间戳的文件的摘要。

.DTS收到文件的日期和时间。

.DTS的数字签名。

时间戳产生的过程：用户首先将需要加时间戳的文件用HASH算法形成摘要，然后将该摘要发送到DTS，DTS在加入了收到文件摘要时的日期时间信息后，再对该文件加密（数字签名），然后送回用户。

6．利用不对称密钥传送对称密钥

用不对称密钥加密算法来保护通信能很好地保护数据的安全性。但是由于它的加密和解密的速度都相当慢，因此事实上不对称密钥加密算法更多是用于对称加密密钥的传送。这种方法把不对称密钥加密算法和对称密钥加密算法的优点很好地整合在一起。用不对称密钥的加密算法来保护对称加密密钥的传送，保证了对称加密密钥的安全性。

7．国家密码和安全产品管理

我国实行密码分级管理制度，密码等级及适用范围如下：

.商用密码：适用于国内企事业单位。

.普用密码：适用于政府、党政部门。

.绝密密码：适用于中央和机要部门。

.军用密码：适用于军队。

虚拟专用网（VPN）和虚拟本地网（VLAN）

虚拟专用网（或虚拟个人网）和虚拟本地网是在共享的公共网络（通常是因特网）上建立一个临时的、安全的连接。

VPN和VLAN是对企业内部网的扩展，可以帮助远程用户、公司分支单位机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。

目前有两种VPN，即IPSec VPN和MPLS VPN。与IPSec VPN相比，MPLS VPN有更好的安全性、可管理性、可靠性和可扩展性，支持QoS，非常适合于开展VPN业务。

无线安全网络（WLAN）

无线网络有两个主要的组成部件：基站（Station，STA）和网络桥接器（Access Point，AP）。

WLAN的特色有：

.安全性：相对于有线网络，可在如下方面提高安全性，包括尽量减少电波覆盖、基于802.1x的设备安全认证、基于128位的WEP加密、不同的数据经由不同的VLAN传输、在网络层建立VPN通道。

.QoS支持：无线局域网的设备必须能够针对各种应用所对应的不同优先级传输需要，提供对应的服务质量保证。

.可扩展性：现有基于802.11b的无线网可以提供11M带宽，可升级到支持802.11g或802.11a，而802.11g或802.11a可以提供54M带宽。

WLAN的安全机制：

.WEP（Wired Equivalent Protocol，连接对等协议）是802.1标准为建立无线网络安全环境提供的第一个安全机制。WEP不像IPSec一样提供网络安全，而是提供无线网的对等的保密级别，目标是通过加密无线电波来提供安全保证。

.WPA是Wi-Fi联盟提出的最新无线局域网安全方案。它有两个主要内容：一个是替代WEP，设计更好的加密系统TKIP；另一个是基于802.1x标准的用户身份认证系统。WPA是802.11i解决方案完成前的一个过渡措施。

.中国标准的WAPI是在IEEE802.11i的基础上发展起来的，完全满足国际标准并有所创新。

加密

保密与加密

保密就是保证敏感信息不被非授权的人知道。加密是指通过将信息进行编码而使得侵入者不能够阅读或理解的方法，目的是保护数据和信息。解密是将加密的过程反过来，即将编码信息转化为原来的形式。古时候的人就已经发明了密码技术，而现今的密码技术已经从外交和军事领域走向了公开，并结合了数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科而成为了一门交叉学科。现今的密码技术不仅具有保证信息机密性的信息加密功能，而且还具有数字签名、身份验证、秘密分存、系统安全等功能，来鉴别信息的来源以防止信息被篡改、伪造和假冒，保证信息的完整性和确定性。

加密与解密机制

加密的基本过程包括对原来的可读信息（称为明文或平文）进行翻译，译成的代码称为密码或密文，加密算法中使用的参数称为加密密钥。密文经解密算法作用后形成明文，解密算法也有一个密钥，这两个密钥可以相同也可以不相同。信息编码的和解码方法可以很简单也可以很复杂，需要一些加密算法和解密算法来完成。

从破译者的角度来看，密码分析所面对的问题有三种主要的变型：①“只有密文”问题（仅有密文而无明文）；②“已知明文”问题（已有了一批相匹配的明文与密文）；③“选择明文”（能够加密自己所选的明文）。如果密码系统仅能经得起第一种类型的攻击，那么它还不能算是真正的安全，因为破译者完全可能从统计学的角度与一般的通信规律中猜测出一部分的明文，而得到一些相匹配的明文与密文，进而全部解密。因此，真正安全的密码机制应使破译者即使拥有了一些匹配的明文与密文也无法破译其他的密文。

如果加密算法是可能公开的，那么真正的秘密就在于密钥了，密钥长度越长，密钥空间就越大，破译密钥所花的时间就越长，破译的可能性就越小。所以应该采用尽量长的密钥，并对密钥进行保密和实施密钥管理。

国家明确规定严格禁止直接使用国外的密码算法和安全产品，原因主要有两点：①国外禁止出口密码算法和产品，目前所出口的密码算法都有破译手段，②国外的算法和产品中可能存在“后门”，要防止其在关键时刻危害我国安全。

密码算法

密码技术用来进行鉴别和保密，选择一个强壮的加密算法是至关重要的。密码算法一般分为传统密码算法（又称为对称密码算法）和公开密钥密码算法（又称为非对称密码算法）两类，对称密钥密码技术要求加密解密双方拥有相同的密钥。而非对称密钥密码技术是加密解密双方拥有不相同的密钥。

对称密钥密码体制从加密模式上可分为序列密码和分组密码两大类（这两种体制之间还有许多中间类型）。

序列密码是军事和外交场合中主要使用的一种密码技术。其主要原理是：通过有限状态机产生性能优良的伪随机序列，使用该序列将信息流逐比特加密从而得到密文序列。可以看出，序列密码算法的安全强度由它产生的伪随机序列的好坏而决定。分组密码的工作方式是将明文分成固定长度的组（如64比特一组），对每一组明文用同一个密钥和同一种算法来加密，输出的密文也是固定长度的。在序列密码体制中，密文不仅与最初给定的密码算法和密钥有关，同时也是被处理的数据段在明文中所处的位置的函数；而在分组密码体制中，经过加密所得到的密文仅与给定的密码算法和密钥有关，而与被处理的明数据段在整个明文中所处的位置无关。

不同于传统的对称密钥密码体制，非对称密码算法要求密钥成对出现，一个为加密密钥（可以公开），另一个为解密密钥（用户要保护好），并且不可能从其中一个推导出另一个。公共密钥与专用密钥是有紧密关系的，用公共密钥加密的信息只能用专用密钥解密，反之亦然。另外，公钥加密也用来对专用密钥进行加密。

公钥算法不需要联机密钥服务器，只在通信双方之间传送专用密钥，而用专用密钥来对实际传输的数据加密解密。密钥分配协议简单，所以极大简化了密钥管理，但公共密钥方案较保密密钥方案处理速度慢，因此，通常把公共密钥与专用密钥技术结合起来实现最佳性能。

密钥及密钥管理

密钥是密码算法中的可变参数。有时候密码算法是公开的，而密钥是保密的，而密码分析者通常通过获得密钥来破译密码体制。也就是说，密码体制的安全性建立在对密钥的依赖上。所以，保守密钥秘密是非常重要的。

密钥管理一般包括以下8个内容。

（1）产生密钥：密钥由随机数生成器产生，并且应该有专门的密钥管理部门或授权人员负责密钥的产生和检验。

（2）分发密钥：密钥的分发可以采取人工、自动或者人工与自动相结合的方式。加密设备应当使用经过认证的密钥分发技术。

（3）输入和输出密钥：密钥的输入和输出应当经由合法的密钥管理设备进行。人工分发的密钥可以用明文形式输入和输出，并将密钥分段处理；电子形式分发的密钥应以加密的形式输入和输出。输入密钥时不应显示明文密钥。

（4）更换密钥：密钥的更换可以由人工或自动方式按照密钥输入和密钥输出的要求来实现。

（5）存储密钥：密钥在加密设备内采用明文形式存储，但是不能被任何外部设备访问。

（6）保存和备份密钥：密钥应当尽量分段保存，可以分成两部分并且保存在不同的地方，例如一部分存储在保密设备中，另一部分存储在IC卡上。密钥的备份也应当注意安全并且要加密保存。

（7）密钥的寿命：密钥不可以无限期使用，密钥使用得越久风险也就越大。密钥应当定期更换。

（8）销毁密钥：加密设备应能对设备内的所有明文密钥和其他没受到保护的重要保护参数清零。

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