信息安全的核心之密码技术 下

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信息安全技术是一门综合的学科,他涉及信息论、计算机科学和密码学等多方面知识,他的主要任务是研究计算机系统和通信网络内信息的保护方法以实现系统内信息的安全、保密、真实和完整。其中,信息安全的核心是密码技术。随着计算机网络不断渗透到各个领域,密码学的应用也随之扩大。数字签名、身份鉴别等都是由密码学派生出来的新技术和应用。

公钥密码加密系统

自公钥加密问世以来,学者们提出了许多种公钥加密方法,他们的安全性都是基于复杂的数学难题。根据所基于的数学难题来分类,有以下三类系统目前被认为是安全和有效的:大整数因子分解系统(代表性的有RSA)、椭园曲线离散对数系统(ECC)和离散对数系统 (代表性的有DSA)。

当前最著名、应用最广泛的公钥系统RSA是由Rivet、Shamir、Adelman提出的(简称为RSA系统),他的安全性是基于大整数素因子分解的困难性,而大整数因子分解问题是数学上的著名难题,至今没有有效的方法予以解决,因此能确保RSA算法的安全性。RSA系统是公钥系统的最具有典型意义的方法,大多数使用公钥密码进行加密和数字签名的产品和标准使用的都是RSA算法。

RSA方法的好处主要在于原理简单,易于使用。不过,随着分解大整数方法的进步及完善、计算机速度的提高及计算机网络的发展(能使用成千上万台机器同时进行大整数分解),作为RSA加解密安全保障的大整数需求越来越大。为了确保RSA使用的安全性,其密钥的位数一直在增加,比如,目前一般认为RSA需要1024位以上的字长才有安全保障。不过,密钥长度的增加导致了其加解密的速度大为降低,硬件实现也变得越来越难以忍受,这对使用RSA的应用带来了非常重的负担,对进行大量安全交易的电子商务更是如此,从而使得其应用范围越来越受到制约。

DSA(Data Signature Algorithm)是基于离散对数问题的数字签名标准,他仅提供数字签名,不提供数据加密功能。安全性更高、算法实现性能更好的公钥系统椭圆曲线加密算法ECC(Elliptic Curve Cryptography)基于离散对数的计算困难性。

椭圆曲线加密算法ECC技术优势

椭圆曲线加密方法和RSA方法相比,有以下好处:

安全性能更高

加密算法的安全性能一般通过该算法的抗攻击强度来反映。ECC和其他几种公钥系统相比,其抗攻击性具有绝对的优势。如160位 ECC和1024位 RSA、DSA有相同的安全强度。而210位 ECC则和2048bit RSA、DSA具有相同的安全强度。

计算量小,处理速度快

虽然在RSA中能通过选取较小的公钥(能小到3)的方法提高公钥处理速度,即提高加密和签名验证的速度,使其在加密和签名验证速度上和ECC有可比性,但在私钥的处理速度上(解密和签名),ECC远比RSA、DSA快得多。因此ECC总的速度比RSA、DSA要快得多。

存储空间占用小

ECC的密钥尺寸和系统参数和RSA、DSA相比要小得多,意味着他所占的存贮空间要小得多。这对于加密算法在IC卡上的应用具有特别重要的意义。

带宽需求低

当对长消息进行加解密时,三类密码系统有相同的带宽需求,但应用于短消息时ECC带宽需求却低得多。而公钥加密系统多用于短消息,例如用于数字签名和用于对对称系统的会话密钥传递。带宽需求低使ECC在无线网络领域具有广泛的应用前景。

ECC的这些特点使他必将取代RSA,成为通用的公钥加密算法。比如SET协议的制定者已把他作为下一代SET协议中缺省的公钥密码算法。

密码技术的介绍就到此为止了,希望大家已经掌握,在以后的文章中我们还会尽可能多的为大家整理这些资料。更多的内容请看:信息安全的核心之密码技术 上

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责任编辑:佚名 来源: ccw.com.cn
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