浅析密码学中对称和非对称密码算法的区别
浅析密码学中对称和非对称密码算法的区别
摘要：密码学是网络安全中的一个重要领域，介绍对称密码算法机制和非对称密码机制的区
别，分析 DES、AES、D-H 和RSA 四种重要算法的实现过程，指出各自特点和适用范围。
关键词：对称密码算法; 非对称密码算法; DES 算法; AES 算法; D-H 算法; RSA 算法;
The Symmetric Cryptography and Asymmetric Cryptography System
WANG Yiting YING Xudong
College of Computer Science and Engineering,Changshu Institute of Technology
Abstract：Cryptography is an important field in network security. This paper introduces the
differences between symmetric cryptography and asymmetric cryptography,and analyzes the
implementation process of DES algorithm,AES algorithm,D-H algorithm and RSA algorithm,and
points out their respective characteristics and applicable scope.
0 引言
密码学是个很广阔的知识领域，它是研究编制密码和破译密码的技术科学。在文献[1]中提及的
密码学的一个密码系统，包含五大要素其分别为：消息空间（M），密文空间（C），密钥空
间（K），加密算法（E）和解密算法（D）。密钥密码学的密码算法众多，有古典密码和现代
密码、对称密码和非对称密码，分组密码和序列密码等。本文就对称密码和非对称密码的基本
内容算法体系进行进一步的介绍和分析。
1 对称密码
对称密码算法又称传统密码算法、秘密密钥密码算法。在对称密码算法中，发送方将明文和加
密密钥一起经过一系列的加密算法进行加密处理后，使其变成密文发送给接收方，接收方收到
密文后，则需用加密之后的密钥和已知的逆算法进行解密得出相应的明文。在对称密码算法
中，对称密码加密和解密用相同的密钥 Ke=Kd。对称密码算法加密速度快，加密效率高，算法
公开，便于硬件实现和大规模生产；同时对称密码算法密钥必须通过保密信道，无法用来签名
和抗抵赖，无法获得第三方公证，安全性得不到保证。对称密码常用的算法有 DES 算法，AES
算法，SM4 算法，IDEA 算法，Blowfish 算法，RC2 算法等。下面对几种对称密码算法进行简
要介绍。
1.1 DES 算法
DES 算法是由 IBM 公司于 20 世纪 70 年代初提出，并成为美国国家标准的一种对称密钥算法，
密钥长度为 56bits（加上奇偶校验通常为 64bits）。它以 64bits 划分为一个分组，是一种分组加
密算法。基本算法思想为混乱和扩散，使用标准的算术和逻辑运算。DES 算法加密首先将明文
分成以 64bits 为一组的模块 m，对于每个 m进行
初始运算，逆运算以及进行 16 轮迭代。
DES 算法流程图如图 1所示。
图1 DES 算法流程图
将输入数据按照 IP 置换表以每部分 32 位将其分为 L0,R0 部分输出，经过 16 次迭代运算得到
L16,R16，将此作为数据输入进行逆置换，得到密文输出。函数 f(Ri-1,Ki）将 32 位的 Ri-1 和48
位的 Ki 输入，如图 2所示。
E变换是将 Ri-1 32 中将其中某一位按照 E位扩展表扩展为 48 位，将 E变换结果与 Ki 进行异或
操作得到 48 位输出结果。将 48 位输出分成 8组，每组 6位，每组作为一个 S盒，每个 S盒输
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浅析密码学中对称和非对称密码算法的区别摘要：密码学是网络安全中的一个重要领域，介绍对称密码算法机制和非对称密码机制的区别，分析DES、AES、D-H和RSA四种重要算法的实现过程，指出各自特点和适用范围。 关键词：对称密码算法;非对称密码算法;DES算法;AES算法;D-H算法;RSA算法;TheSymmetricCryptographyandAsymmetricCryptographySystemWANGYitingYINGXudongCollegeofComputerScienceandEngineering,ChangshuInstituteofTechnology Abstract：C...
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作者：闻远设计
分类：课程设计课件资料
价格：免费
属性：3 页
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格式：DOCX
时间：2023-05-23
