【基础】对称加密与非对称加密基础

发布时间: 2024-06-27 23:40:59 阅读量: 65 订阅数: 123
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【基础】对称加密与非对称加密基础

1. 加密算法基础**

加密算法是保护数据安全的重要手段,广泛应用于网络通信、数据存储和电子商务等领域。加密算法通过将明文转换成密文,使得未经授权的用户无法读取或理解数据。

加密算法的基础原理是使用密钥对数据进行加密和解密。密钥是一组随机生成的数字或字符,用于控制加密和解密过程。加密过程使用密钥将明文转换成密文,而解密过程使用相同的密钥将密文还原为明文。

2. 对称加密算法

2.1 对称加密原理

2.1.1 加密和解密过程

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。加密过程如下:

  1. 将明文输入加密算法。
  2. 算法使用密钥对明文进行一系列数学运算。
  3. 输出密文,密文是明文的加密版本。

解密过程如下:

  1. 将密文输入解密算法。
  2. 算法使用相同的密钥对密文进行一系列数学运算。
  3. 输出明文,明文是密文的解密版本。

2.1.2 密钥管理和分发

对称加密算法的安全性依赖于密钥的保密性。密钥管理和分发是关键的挑战:

  • **密钥生成:**密钥必须是随机且安全的。
  • **密钥存储:**密钥必须安全存储,防止未经授权的访问。
  • **密钥分发:**密钥必须安全地分发给授权方。

2.2 常用对称加密算法

2.2.1 AES算法

AES(高级加密标准)是一种分组密码,使用 128、192 或 256 位密钥。AES 算法基于 Rijndael 密码,是一种迭代块密码,将明文分组为 128 位块并使用密钥进行加密。

  1. from Crypto.Cipher import AES
  2. # 加密
  3. key = b'1234567890123456' # 128 位密钥
  4. cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
  5. ciphertext = cipher.encrypt(b'Hello World')
  6. # 解密
  7. cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
  8. plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)

2.2.2 DES算法

DES(数据加密标准)是一种分组密码,使用 56 位密钥。DES 算法基于 Feistel 结构,将明文分组为 64 位块并使用密钥进行加密。

  1. from Crypto.Cipher import DES
  2. # 加密
  3. key = b'12345678' # 56 位密钥
  4. cipher = DES.new(key, DES.MODE_ECB)
  5. ciphertext = cipher.encrypt(b'Hello World')
  6. # 解密
  7. cipher = DES.new(key, DES.MODE_ECB)
  8. plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)

2.2.3 3DES算法

3DES(三重数据加密标准)是 DES 算法的增强版本,使用三个 56 位密钥。3DES 算法通过将明文分组为 64 位块并使用三个密钥进行三次加密来提高安全性。

  1. from Crypto.Cipher import DE
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