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班級 : 控晶一乙 組別 : 第二組 組長 : 楊傑宇 組員 : 郭美紋 楊 景 丞 劉治鈞 陳鴻閔 指導老師 : 張淑慧. 對稱 式 密碼 系統. 最早的加密應用,約在西元前 400 多年古希臘時期,當時就知道將皮革纏繞在棍棒上,書寫明文在纏繞布條上,並將棍棒取出,皮革上的訊息已經重新編碼打亂順序,而解開的皮革上之符號就變成密文。然後,將皮革與棍棒分開傳送給對方。. 簡介. 若要解開密文,則需要相同尺寸之棍棒,否則無法解出原來的明文。如此,棍棒可說是解密的重要 『 機密 』 ,在術語上我們稱呼此棍棒為 『 金鑰 』 ( Key ) 。.
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班級:控晶一乙 組別:第二組 組長: 楊傑宇 組員: 郭美紋 楊景丞 劉治鈞 陳鴻閔 指導老師:張淑慧 對稱式密碼系統
最早的加密應用,約在西元前400多年古希臘時期,當時就知道將皮革纏繞在棍棒上,書寫明文在纏繞布條上,並將棍棒取出,皮革上的訊息已經重新編碼打亂順序,而解開的皮革上之符號就變成密文。然後,將皮革與棍棒分開傳送給對方。最早的加密應用,約在西元前400多年古希臘時期,當時就知道將皮革纏繞在棍棒上,書寫明文在纏繞布條上,並將棍棒取出,皮革上的訊息已經重新編碼打亂順序,而解開的皮革上之符號就變成密文。然後,將皮革與棍棒分開傳送給對方。 簡介
若要解開密文,則需要相同尺寸之棍棒,否則無法解出原來的明文。如此,棍棒可說是解密的重要『機密』,在術語上我們稱呼此棍棒為『金鑰』 ( Key )。
對稱性密碼技術的加密鑰匙與解密鑰匙為同一把金鑰。對稱性密碼技術的加密鑰匙與解密鑰匙為同一把金鑰。 –優點是加、解密的速度快 –缺點是如何使雙方可以安全地共享同一把金鑰是個大問題新一代加密標準 對稱式加密系統之特性
現代由於計算機發明,已發展出許多加密技術方法,而加解密之方法稱為演算法,依加密與解密演算法使用金鑰來分類。現代由於計算機發明,已發展出許多加密技術方法,而加解密之方法稱為演算法,依加密與解密演算法使用金鑰來分類。 • 對稱(私密)金鑰加密系統:加密與解密所使用之金鑰相同,稱為對稱金鑰加密系統或單一金鑰 ( Single-key ) 加密系統,此種加密演算法如 DES ( Data Encryption Standard) 或 AES ( Advanced Encryption Standard ) 等。 • 非對稱(公開)金鑰加密系統:加密與解密使用不同的金鑰,系統使用前,需要產生兩組特殊字串作為金鑰,分別為公開金鑰 ( Public Key) 和 私密金鑰 ( Private Key) 兩組金鑰。 加密標準的分類
透過密碼系統可以提供下列三種安全服務: • 機密性:不論是在傳輸或儲存設備之中,都可以利用加密隱藏資訊。 • 完整性:不論是在傳輸或儲存設備之中,都可以利用確認資訊的完整性(沒有被篡改)。 • 可說明性/不可否認性:加密可以用來確認資訊的來源,且可讓資訊的來源無法否認資訊的出處。 密碼系統的功能
對稱式加密演算法的設計,利用混淆 與擴散 的概念增加演算法複雜度,使演算法更安全、不易破解,混淆與擴散的基本概念: • 混淆 :增加明文與金鑰之間的計算複雜度,使金鑰之內容均勻混入欲加密的訊息中,平均分布在密文訊息中。換言之,用以讓密文與加密鑰匙間的關係便得很複雜而難以用統計方法破解 • 擴散 :增加明文與金鑰之間的計算複雜度,使明文與密文之相關性低,由密文無法猜出明文內容。換言之,讓明文或金鑰中的一個位元能影響密文中越多位元越好,用以將明文的統計結構弄亂。 對稱式加密
將資料分成左邊32bits(Li)與右邊32bits(Ri)的小資料區塊。將資料分成左邊32bits(Li)與右邊32bits(Ri)的小資料區塊。 將Ri重新排列並且擴充成48bit的資料區塊後,與Ki進行XOR運算,運算完後再一次地將他縮短為32bit的資料區塊 。 左右皆經過排列組合函數與資料區塊重新排列完以後,再將Ri與Li進行XOR運算。 最後將原本未經運算的Ri當成右半部資料區塊。而經過步驟2~3運算的32bit資料區塊則當作左半部的資料區塊,合併後成為64bit的資料區塊輸入到下一次交換與替代函數 。 DES加密法中十六次的交換與替換
由於加密/解密使用相同的金鑰,因此私密金鑰加密也稱為對稱式金鑰加密。由於加密/解密使用相同的金鑰,因此私密金鑰加密也稱為對稱式金鑰加密。 在經過對稱式加密之後,可以確保資訊的機密性。只有金鑰的擁有人(key owner),才可以解密訊息。 在傳輸的過程中,訊息發生任何變化,都會造成解密失敗,因此可以得知訊息是否遭到修改。 私密金鑰加密的缺點為無法確認建立金鑰、加密和傳送有效訊息的人。(相關的人可能有此私密金鑰) 建立私密金鑰加密的優點為速度相當快,而且很容易利用軟體或硬體複建置私密金鑰。 私密(對稱式)金鑰密碼系統
運算方式較簡單,處理速度較快速 每兩個人進行通訊便要一把金鑰 對不同的人通訊也不能使用相同的金鑰 N個使用者系統需要金鑰數 C=n(n-1)/2 私密金鑰密碼系統
除了通訊雙方知道之外,其他人不能知道他人的金鑰為何除了通訊雙方知道之外,其他人不能知道他人的金鑰為何 最初協調出議處公同金鑰時,金鑰得傳送鑰安全送達 一但傳送過程所疏失,金鑰被他人得知,密碼系統也就不安全了 常見的密碼金鑰密碼系統 DES、FEAL 、IDEA 、SKIPJACK等等 私密金鑰密碼系統
傳統 私密/單一 金鑰加密法只用一把金鑰,傳送者與接收者共用這把金鑰,也稱為對稱式加密。 • 如果這把金鑰被破解,那麼通訊安全就岌岌可危。 • 對稱式加密法的缺點: • 無法確認資訊傳送者 • 接收者可以偽造訊息並宣稱是由傳送者所送出的 私密金鑰加密法的缺點
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