密码学算法小结

上周基本上全部时间都用在了密码学算法的学习和研究上，在算法的基础上，分析了当前大量使用的安全机制：加密，认证，签名。“书到用时方恨少”，这是我上周最深切的感

受了：密码学很大程度上是近世代数（Abstract algebra）延伸。对于大多数算法，要想理解，要想分析，没有近世代数的基础是不可能的。个人觉得本科，研究生阶段相关课程

是学的比较扎实的，但是都忘得差不多了。经过痛苦的过程，还算有点结果，这周工作重心又发生了变化，在不总结一下我就全忘了。

目前用于计算机安全的密码学算法可以分为三类：Hash算法，对称密钥算法，非对称密钥（公钥）算法。

Hash函数作用于输入，产生定长输出（hash值）。根据输入计算输出通常是比较容易的，而更具输出hash值计算输入，则几乎不可能。hash函数本身是不保密的，他通常用于生成

数字摘要（digital digest, digital fingerprint），与其他保密算法配合，完成数字签名和认证；另外，根据hash函数不可逆的特性，也广泛应用于单向加密，如Unix的用户登

录系统--用户密码的hash值存于系统中，用户登录时，通过配配输入密码的hash值与系统存储值，判断用户。目前广泛使用的hash算法有MD5(message digest)和SHA-X（security

hash algorithm）,他们都面临被破解的威胁，前者甚至已经被中国山东大学的教授找到强碰撞，但是，在合理的安全机制配合下，他们仍被广泛使用，也是安全的。

对称密钥算法又称秘密密钥算法，加密解密采用同样的密钥，其加密和解密过程分别可以表示为：
     C = Ek(M);   M = Dk(C);
其中M为消息明文，C为消息明文。对称密钥算法广泛应用于信息传输，它面临的主要问题是密钥管理、分发。而它的优点是速度快，技术成熟。目前广泛使用的对称秘要算法有des

，三重des，aes，rf5（此算法与其它几个不同，它不是块秘密算法，即不是对输入按块加密，而是按位流加密）。

非对称加密算法是指加密过程与解密过程采用不同秘码的加密算法。密码对中，一个为私钥，为个人所有，另一个可以公布给所人。当其他人想要发送消息时，采用公钥加密，并

发送密文；接受者收到消息后，采用私钥解密即可得到明文。同样的算法，如果发送者用私钥加密，即可实现签名。