1.需要提前分發私鑰嗎？需要考慮對稱密碼。
2.會不會被中間人攻擊？分發公鑰時需要考慮非對稱密碼。
3.不可否認性(可由雙方和第三方證明):分發公鑰時需要考慮非對稱加密。
4.消息的保密性能得到保證嗎？也就是無法破譯。
5.能否保證消息的完整性(壹致性)？也就是說，它不能被篡改。
6.不要冒充(偽造)
總結:對稱密碼(解決方案456)-非對稱密碼的單向通信->；混合密碼(求解1)-非對稱密碼數字簽名-& gt；公鑰證書(解決方案23)
概念
密碼算法:加密算法+密鑰+解密算法，縮寫為密碼。
鍵空間:鍵的所有值。
隱蔽的安全性:加密算法是未知的，這壹事實保證了秘密性。
分組密碼:分組密碼用於加密明文，而不是以全文作為輸入。
流密碼:不分組，全加密。
解密密文的方法
1，竊聽+解碼
2.社會工程
破解密鑰的方法
1.暴力破解(窮舉密鑰)，比如破解凱撒密碼。
2.頻率分析，比如破譯簡單的替換密碼。
3.選擇明文攻擊(明文窮舉用於分組)
加密系統的可選技術
隱寫術:在更大的數據中隱藏信息，例如藏文詩歌。
偽隨機數發生器
哈希值(digest，Hash value，fingerprint):哈希函數(digest function，hash function，hash function，單向加密)計算出的原文的值。
對稱密碼(* * *帶密鑰的密碼):加密和解密使用相同的私鑰。
非對稱加密(公鑰加密):公鑰加密和私鑰解密。
消息認證代碼
數字簽名
公鑰證書
沖突:兩條消息的哈希值相同。
抗碰撞能力弱:給定壹條消息，很難找到另壹條具有相同哈希值的消息。為了防止以下情況，Bob持有消息A並計算其摘要；Alice找到另壹個和A哈希值相同的消息B，用B切換A；因為摘要不變，所以不會被Bob發現。
抗碰撞能力強:很難找到兩個哈希值相同的消息。為了防止以下情況，Alice用相同的摘要獲取兩條消息A和B，並將A發送給Bob。鮑勃計算他的總結；愛麗絲把A和B調換了；因為摘要不變，所以不會被Bob發現。
MD5(消息摘要5)
歷史:1991年Ronald Rivest設計的MD5。
現狀:2004年，王小雲提出了MD5碰撞攻擊算法。
恒星時角
歷史:NIST於1993年釋放了沙，於1995年釋放了沙-1，並於2002年釋放了SHA-2。
現狀:2004年，王小雲提出了SHA-0的碰撞攻擊算法；2005年，王小雲提出了SHA-1碰撞攻擊算法。
沙-3
歷史:2007年NIST發起選擇SHA-3，2012年瓊·代蒙等人設計的Keccak算法被選為SHA-3。
弱偽隨機數:隨機性
強偽隨機數:不可預測性
真隨機數:不可再現性
隨機數發生器:硬件可以通過熱噪聲實現真隨機數。
偽隨機數生成器:軟件只能生成偽隨機數，需要壹個種子來初始化。
偽隨機數算法:線性同余法、哈希法、密碼法等。
良好的對稱加密解決方案:不可破譯
缺點:需要提前分發密鑰。
吉米·金·朱姆
加密算法:字母翻譯
關鍵:翻譯數字
解密算法:反向翻譯
破解密鑰:耗盡可能的密鑰
簡單替換密碼
加密算法:壹個字母被另壹個字母代替。
關鍵字:替換表
解密算法:反向替換
破解密鑰:分析密文的字母和字母組合的頻率，並與通用頻率表進行比較；使用解密的明文字母，將它們代入密文，並執行循環分析。
英格瑪密碼
發明者:德國人亞瑟·謝爾比烏斯
加密算法:雙重加密，每日密鑰為key 1，想到壹個key 2；用密鑰1加密密鑰2，得到密鑰2的密文；用密鑰2加密消息；將密鑰2的密文和消息的密文壹起發送。
鑰匙:鑰匙本每天記錄不同的鑰匙。
解密算法:用日密鑰解密密鑰2的密文，得到密鑰2；用密鑰2解密消息密文
解密:艾倫·圖靈圖靈
DES密碼(數據加密標準)
歷史:IBM的Horst Feistel於1974年開發出路西法密碼，並於1977年被美國國家標準協會(ANSI)確認為DES標準。
加密算法:以64位為壹組，進行16輪運算。壹輪中，壹組分為左右兩邊，從鍵中抽取子鍵；wheel函數使用壹側和子密鑰生成壹個位序列，並使用該位序列對另壹側進行XOR運算。
密鑰:長度56位
解碼:可以實時暴力破解。
三重DES密碼(三重DES，TDEA，3DES)
加密算法:重復DES三次。
鑰匙:長度56 * 3
AES密碼(高級加密標準)
歷史:1997年，美國國家標準與技術研究院(NIST)公開提出了AES。2000年，比利時密碼學家瓊·代蒙和文森特·裏門提交的Rijndael方案被選為標準。
加密算法:以128位為壹組，進行多輪替換、平移、矩陣運算。
關鍵:有三種長度:128，192，256。
分組密碼的叠代模式
ECB模式:電子碼本模式；明文分組和密文分組按順序對應。主動攻擊者可以改變密文分組的順序，復制或刪除密文分組，使接收者解密後得到錯誤的明文。
CBC模式:密碼塊鏈接模式，密碼塊鏈接模式；經過異或運算後，這組明文和上面壹組密文被加密；如果被篡改，就無法正常解密。
CFB模式:密碼反饋模式、密文反饋模式；這組明文與上壹組密文進行異或運算後，得到這組密文。
OFB模式:輸出反饋模式，輸出反饋模式；使用隨機比特序列作為初始化組(初始化向量)；對初始化組的密文和明文組進行異或運算，得到密文組；再次加密初始化組的密文，得到新的初始化組密文，與下壹組明文進行異或，以此類推。
CTR模式:計數器模式，計數器模式；將隨機比特序列作為計數器的初始值，加密後與明文分組進行異或運算，得到密文分組；計數器加1來加密下壹組明文。
在對稱密碼中，發送方發送密文時，攜帶消息的MAC值a；接收機使用相同的方法計算MAC值b；比較A和B，確保消息沒有被篡改。
encrypt-then-MAC:MAC值是消息密文的哈希值。
encrypt-and-MAC:MAC值是消息明文的哈希值。
MAC-then-encrypt:MAC值是明文哈希值的密文。
重放攻擊:攻擊者竊聽到愛麗絲發給鮑勃的消息後，反復發給鮑勃，鮑勃認為都是愛麗絲發的。
防止重放攻擊:消息有壹個id。
對稱加密:不能被篡改或偽造。
缺點:需要實現私鑰的分發。
基於密碼的密碼:基於密碼的加密，PBE。
解決方案:密鑰(會話密鑰)存儲問題
CEK:會話密鑰
KEK:用於加密CEK的密鑰
計劃
1，隨機數為salt，密碼+salt的哈希值為KEK。
2.用KEK加密CEK得到CEK密文。
3.只有鹽和CEK密文被保存，而人腦記住了密碼並丟棄了KEK。
字典攻擊:如果KEK的生成沒有鹽參與，那麽密碼決定了KEK，常用的密碼對應壹個常用的KEK字典，攻擊者直接用常用的KEK解密CEK密文。
鹽的作用:KEK是由鹽形成的，KEK詞典不可能收錄這樣壹個KEK。
非對稱密碼單向通信不能單獨用於通信，只能在混合密碼中使用。
方案:Alice將加密密鑰(公鑰)分發給BobBob用公鑰加密消息，並發送給Alice；Alice用解密密鑰(私鑰)解密。
摘要:消息接收者是密鑰對的所有者，即私鑰持有者；公鑰用於加密，私鑰用於解密。
RSA密碼
歷史:1978，羅恩·裏維斯特，阿迪·薩莫爾和雷納德·阿德曼***壹起發表了RSA。
加密算法:密文=明文E模式N
公鑰:e和n的組合。
解密算法:明文=密文D模式N
私鑰:d和n的組合。
生成密鑰對
生成素數:用偽隨機數生成隨機數，用米勒-拉賓檢驗法檢驗是否是素數，直到得到壹個素數。
求最大公約數:歐幾裏德的輪流除法
1，求n
用512位生成兩個素數p和q，n = p * q。
2.找到l
l是p-1和q-1的最小公倍數。
3.找到e
用偽隨機數生成(1，L)範圍內的隨機數，直到E和L的最大公約數為1。
4.找到d
用偽隨機數生成(1，L)範圍內的隨機數，直到滿足(E * D) mod L = 1。
破解:將n分解成質因數得到p和q，然後求d，但是大數的質因數分解沒有快速有效的方法。
第壹次通信是混合密碼，隨後的通信是對稱密碼。
與消息認證碼相比，不需要預先分發私鑰
大意:Bob用會話密鑰加密消息，用Alice的公鑰加密會話密鑰，壹起發給Alice；Alice用私鑰解密會話密鑰，並用會話密鑰解密消息。
會話密鑰:用於加密消息的對稱密碼的密鑰。
1.Alice將公鑰發送給Bob。
2.Bob隨機生成壹個會話密鑰，並用該會話密鑰加密消息以獲得消息密文。
3.Bob用公鑰加密會話密鑰，以獲得會話密鑰的密文。
4.Bob將會話密鑰密文和消息密文發送給Alice。
5.Alice用私鑰解密會話密鑰，然後用會話密鑰解密消息。
6.雙方都有壹個會話密鑰。從現在開始，他們可以使用對稱密碼進行通信，並攜帶消息認證碼。
缺點:分發公鑰時，可能會被中間人攻擊；Alice可能否認向Bob發送了公鑰。
中間人攻擊(Man-in-the-middle attack):中間人從Alice向Bob發布公鑰的壹開始就截獲了消息並得到了Alice的公鑰。然後偽裝成愛麗絲，把自己的公鑰發給鮑勃。以便Bob打算發送給Alice的消息可以被中間人解密。
不能單獨用於通信，只能在公鑰證書中使用。
明文簽名:Alice用簽名密鑰(私鑰)加密消息的摘要，並將摘要密文和消息明文發送給Bob；Bob解密抽象密文得到抽象A；計算明文抽象B，比較A和B。
總結:私鑰用於加密，公鑰用於解密，非對稱加密的單向通信正好相反。
公鑰證書:公鑰證書，PKC，簡稱certificate。
ca證書頒發機構
證書標準:ITU和ISO規定的X.509標準。
流程:
1，愛麗絲在CA註冊。
2.CA生成Alice的證書明文，包括Alice的註冊信息、Alice的公鑰和CA信息。
3.CA用自己的私鑰加密證書的明文部分，以獲得數字簽名。
4.證書的明文部分和數字簽名構成了頒發給Alice的PKC。
5.Bob從Alice處獲得該PKC，並用本地CA公鑰驗證該證書，從而獲得可信的Alice公鑰。
6.從此，愛麗絲和鮑勃可以用混合密碼相互交流了。
第壹次通信是從CA獲取PKC，後續通信是混合密碼。
與混合密碼相比，防止中間人攻擊；CA不能拒絕自己的證書。
歷史:網景在1994年設計SSL，SSL 3.0在2014年被發現，IEIF在1999年發布TLS。
TLS(傳輸層安全性)是SSL(安全套接字層)的後續版本。tcp和http之間加了壹層TLS，就是https。
OpenSSL:OpenSSL是壹個實現SSL/TLS協議的工具包。
以https為例。
0.安裝瀏覽器時，有幾個CA公鑰；服務器在CA中註冊並獲得證書。
1.瀏覽器訪問https地址，服務器返回自己的證書。
2.根據證書上的CA信息，瀏覽器用相應的CA公鑰對證書進行驗證，得到可信的服務器公鑰。
3.瀏覽器生成對稱密碼的密鑰(會話密鑰)，用服務器公鑰加密並發送給服務器。
4.服務器解密並獲得會話密鑰。從那時起，它使用對稱密碼進行通信，並攜帶消息認證碼。
1.生成JKS證書:keytool-genkey pair-alias " alias "-keyalg " RSA "-keystore " d:\ app . jks "
2.將JKS轉換為PKCS 12:keytool-import keystore-src keystore d:\ app . jks-dest keystore d:\ app . p 12-dest storetype PKCS 12。
3.將PKCS12轉換為PEM: OpenSSL PKCS 12-in。/app.p12-outapp.pem。
4.提取加密的私鑰:將pem中“—開始加密的私鑰—”到“—結束加密的私鑰—”的內容復制並保存為密文。key
5.將密文私鑰轉換為明文私鑰:OpenSSL RSA-encryptive text . key-outplaintext . key。
。jks(Java密鑰存儲):二進制格式，包括證書和私鑰，受密碼保護。
。pfx或. p 12(PKCs # 12的預測值):二進制格式，包括證書和私鑰，受密碼保護。
。pem(隱私增強郵件):文本格式，包括證書和私鑰，受密碼保護。
。der or。cer:二進制格式，僅包含證書。
。crt(Certificate):可以是der格式，也可以是pem格式，只包含證書。
SSL證書:SSL證書必須綁定到域名，而不是IP。
加密服務、密鑰管理服務