对称密钥在网络安全中的应用
aes的功能主治
AES的功能主治简介AES（Advanced Encryption Standard）是一种高级加密标准，是如今使用最广泛的对称加密算法之一。
它提供了安全、快速和可靠的数据加密和解密功能，广泛应用于各种领域中，包括网络安全、数据保护和隐私保密等。
功能AES拥有以下几个主要功能：1.数据保密性: AES通过使用对称密钥加密算法，将明文转换为密文，确保数据在传输和存储过程中的保密性。
只有持有正确密钥的用户才能解密和访问加密的数据。
2.数据完整性: AES可以在数据传输的过程中检测数据是否被篡改。
通过将数据与密钥进行计算，生成一个消息认证码（MAC）来验证数据的完整性。
如果数据在传输过程中被修改，MAC将不匹配，从而确保数据的完整性。
3.身份验证: AES可以用于身份验证，确保通信双方的身份是可信的。
通信双方可以使用AES来互相验证和确认彼此的身份，以防止冒充和欺诈行为。
4.密码学安全: AES提供了强大的密码学安全功能，使用128位、192位或256位的密钥来加密和解密数据。
这种密钥长度使得攻击者难以破解密文，保护了数据的安全性。
主治AES主要应用于以下几个方面：1. 网络安全AES在网络安全中扮演着至关重要的角色。
它被广泛用于保护敏感数据的传输，包括互联网上的网页浏览、电子邮件、文件传输和即时通讯等。
AES的高安全性能保障了数据在网络传输过程中的保密性和完整性，有效防止了黑客和攻击者的入侵和篡改。
2. 数据保护AES在数据保护领域中发挥着重要的作用。
无论是在存储设备中还是在数据库中，以AES加密算法保护的数据都能很好地防止数据泄露和未授权访问。
AES的高强度和高性能确保了数据的安全性，以满足数据保护的要求。
3. 电子商务在电子商务中，AES被用来保护交易数据和支付信息的安全。
通过使用AES加密算法，确保用户的交易数据和支付信息在传输过程中不被窃取和篡改，提高了电子商务平台的可信度和安全性。
4. 无线通信AES广泛应用于无线通信领域，如移动通信、Wi-Fi和蓝牙通信等。
什么是对称加密？
什么是对称加密？对称加密是一种常见的加密算法，也被称为私钥加密。
该加密方式使用相同的密钥来进行加密和解密操作。
在保护信息安全方面，对称加密发挥着重要的作用。
下面，将对对称加密的原理、应用场景和优势进行详细的科普介绍。
一、对称加密的原理对称加密的原理是使用同一密钥对数据进行加密和解密。
加密过程中，将明文数据通过密钥进行变换，生成密文数据；而在解密过程中，将密文数据通过相同的密钥进行逆变换，恢复成明文数据。
对称加密算法具有高效性和可靠性的特点，其安全性依赖于密钥的保护。
1.1 加密过程（1）明文数据输入：对称加密中，需要输入明文数据，明文数据可以是文本、图片、视频等等。
（2）密钥生成：在对称加密中，密钥是非常重要的一部分。
密钥可以通过算法生成，通常需要保证密钥的安全性。
（3）加密算法执行：通过加密算法，将明文数据和密钥进行处理，生成密文数据。
1.2 解密过程（1）密文数据输入：解密过程中，需要输入密文数据。
（2）密钥生成：与加密过程相同，需要生成相同的密钥。
（3）解密算法执行：通过解密算法，将密文数据和密钥进行处理，恢复成明文数据。
二、对称加密的应用场景对称加密在各种应用场景中都有广泛的应用。
下面列举了几个典型的应用场景。
2.1 网络通信保密在网络通信过程中，对称加密可以保证通信数据的保密性。
通过在通信双方事先共享密钥，可以在数据传输的过程中进行加密和解密操作，防止敏感信息被窃取。
2.2 文件存储加密对称加密也可以用于文件存储过程中。
通过对文件进行加密操作，即使文件被他人获取，也无法轻易解密其中的内容。
2.3 数据库安全对称加密还广泛应用于数据库安全领域。
在数据库存储敏感数据时，可以使用对称加密算法对数据进行加密，保证数据的安全性。
三、对称加密的优势对称加密作为一种常见且成熟的加密方式，具有以下几个优势。
3.1 高效性对称加密算法的加解密速度非常快，适用于大数据量的加密需求。
相对于其他加密算法，对称加密具有明显的优势。
互联网安全中的密码技术应用
互联网安全中的密码技术应用互联网已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，我们在互联网上购物、上社交媒体、管理财务等各种活动都需要使用密码。
因此，互联网安全问题变得越来越重要。
密码技术是保障互联网安全的重要手段之一。
1. 密码技术的类型和应用场景密码技术是通过加密和解密技术来保护信息和数据的安全性。
密码技术的类型包括对称密钥加密和公钥加密。
对称密钥加密使用相同的密钥来加密和解密数据，常用于保护小范围的数据传递，如短信、聊天记录等。
公钥加密使用两个密钥，一个公钥和一个私钥，公钥可以公开，而私钥则由数据接收者保管。
公钥加密常用于保护商业信息、金融信息等大范围的数据传递。
密码技术的应用场景非常丰富。
在互联网上，密码技术被广泛应用于保护用户账号和个人信息，如网银账号、电子邮件账号、社交媒体账号等。
密码技术也被应用于保护企业机密、个人隐私等，如文件加密、加密压缩等。
2. 密码技术的优点和缺点密码技术带来的最大好处是保护数据的安全性。
只有密钥的持有者才能解密数据，确保数据的机密性和完整性。
此外，密码技术也常用于验证身份，防止身份盗用和冒名顶替。
密码技术在保护数据安全和身份验证方面有着广泛应用。
但是，密码技术也有缺点。
首先，密码技术需要非常安全的密钥管理，否则一旦密钥被泄露，数据就可能遭到攻击。
其次，密码技术可能会被破解，特别是对称密钥加密技术。
密码技术的安全性依赖于密钥的长度和复杂性，如果密钥不够长或密码不够难猜测，那么密码技术的保护力度就会减弱。
3. 密码技术的改进和发展随着互联网的快速发展，密码技术也在不断改进和发展。
最近，人工智能技术被应用于密码技术中，例如基于人工智能技术的模式识别系统可以识别用户的行为模式，确保用户数据的安全性。
此外，量子密码技术也开始进入实验阶段，量子密码技术所使用的量子加密方式可以确保通信的完全安全。
另外，密码技术也在不断提高密钥的安全性，例如利用哈希函数和消息认证码技术保护密钥的安全。
网络安全中的数据加密技术
网络安全中的数据加密技术近年来，随着互联网的快速发展，网络安全问题日益突出，数据安全成为了极为重要的议题。
为了保护用户的隐私和企业的商业机密，数据加密技术应运而生。
本文将探讨网络安全中的数据加密技术，并分析其在实际应用中的重要性和挑战。
一、数据加密技术简介数据加密技术是一种通过对数据进行编码，使得只有授权的用户才能解码并获取原始的数据内容。
数据加密算法根据加密密钥的不同，分为对称加密和非对称加密两种类型。
1. 对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的算法。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
在对称加密中，发送方使用密钥将明文数据加密后发送给接收方，接收方使用相同的密钥解密数据。
2. 非对称加密算法非对称加密算法是加密和解密使用不同密钥的算法。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
在非对称加密中，发送方使用公钥加密数据，接收方使用私钥解密数据。
二、数据加密技术的重要性1. 保护用户隐私在互联网时代，用户个人信息的安全性备受关注。
通过使用数据加密技术，用户的隐私数据可以得到有效保护，使得黑客等恶意攻击者无法窃取和篡改用户的个人信息。
2. 防止数据泄露数据泄露是企业面临的一大威胁，尤其是涉及商业机密的行业。
通过对敏感数据进行加密，即使数据被窃取，黑客也无法获得原始数据的有用信息，从而保护企业的商业机密。
3. 提高网络传输安全性在数据在网络中传输的过程中，存在被窃听和篡改的风险。
通过使用加密技术，可以防止中间人攻击和数据篡改，确保数据传输的完整性和安全性。
三、数据加密技术的挑战1. 安全性与性能的平衡数据加密会增加系统的计算和存储开销，对系统性能会有一定影响。
为了在保证安全性的同时保持较高的性能，需要在算法设计、硬件设备和软件优化等方面做出权衡。
2. 密钥管理密钥的安全管理是数据加密技术面临的重要问题。
如何生成、分发、存储和更新密钥，以及密钥的丢失和泄露等风险都需要得到有效控制。
3. 合规性要求一些行业或地区对于数据加密技术有特定的合规性要求，例如金融领域、医疗保健等。
密码学原理及其在网络安全中的应用
密码学原理及其在网络安全中的应用密码学是一门研究如何保护信息安全的学科，它涉及到加密、解密和认证等方面的技术。
在当今信息爆炸的时代，网络安全成为了一个重要的议题。
随着互联网的普及，人们越来越依赖于网络进行信息传输和存储，因此，密码学的应用在网络安全中变得尤为重要。
本文将介绍密码学的基本原理以及它在网络安全中的应用。
一、对称加密算法对称加密算法是一种使用相同密钥进行加密和解密的算法。
在这种算法中，发送方和接收方必须事先共享密钥。
其中最常见的对称加密算法是DES（Data Encryption Standard）和AES（Advanced Encryption Standard）。
DES是一种使用56位密钥的对称加密算法，而AES则是一种更为安全的对称加密算法，它使用128位、192位或256位密钥。
对称加密算法的优点是加密和解密速度快，适用于大量数据的加密。
然而，由于发送方和接收方需要共享密钥，密钥的管理成为一个问题。
如果密钥被泄露，那么加密的安全性将受到威胁。
二、非对称加密算法非对称加密算法使用不同的密钥进行加密和解密。
这种算法包括公钥和私钥，公钥可以公开给任何人使用，而私钥则只能由接收方保管。
最常见的非对称加密算法是RSA（Rivest-Shamir-Adleman）算法。
非对称加密算法的优点是密钥的管理更为方便，不需要事先共享密钥。
然而，由于非对称加密算法的计算复杂度较高，加密和解密的速度相对较慢。
因此，在实际应用中，通常使用对称加密算法和非对称加密算法相结合的方式，即先使用非对称加密算法交换密钥，然后使用对称加密算法进行大量数据的加密。
三、哈希函数哈希函数是一种将任意长度的输入映射为固定长度输出的函数。
它具有单向性和抗碰撞性的特点。
单向性指的是通过哈希值无法逆向推导出原始输入，而抗碰撞性指的是不同的输入很难产生相同的哈希值。
哈希函数在网络安全中的应用非常广泛。
例如，数字签名就是使用哈希函数来确保数据的完整性和真实性。
网络安全中的数据加密技术
网络安全中的数据加密技术在当今信息时代，网络安全问题日益凸显。
随着互联网的普及和应用范围的扩大，个人和机构的敏感数据面临着越来越多的威胁。
为了保护数据的机密性和完整性，数据加密技术成为了网络安全的重要组成部分。
本文将介绍一些常见的数据加密技术，以及它们在网络安全中的应用。
1. 对称加密算法对称加密算法是一种使用相同的密钥进行加密和解密的技术。
在加密过程中，原始数据通过密钥进行转换，生成密文；而在解密过程中，密文通过同样的密钥进行逆向转换，恢复为原始数据。
对称加密算法的优点是加密解密速度快，但其密钥的安全性是一个重要的问题。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
2. 非对称加密算法非对称加密算法是一种使用不同的密钥进行加密和解密的技术。
它采用了一对密钥，分别是公钥和私钥。
公钥用于加密数据，而私钥用于解密数据。
非对称加密算法的优点是密钥的安全性较高，但其加密解密过程相对较慢。
RSA和ECC是常见的非对称加密算法。
3. 哈希算法哈希算法是一种将任意长度的数据转换为固定长度摘要的技术。
它通过将数据输入哈希函数，生成唯一的哈希值。
哈希算法具有不可逆性和唯一性的特点，即无法从哈希值还原出原始数据，而且不同的数据生成的哈希值是唯一的。
哈希算法广泛应用于数字签名、数据完整性验证等领域。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
4. 数字证书数字证书是一种用于验证身份和保护数据传输安全的技术。
它基于非对称加密算法，通过数字签名的方式来验证证书的真实性。
数字证书包含了证书持有者的公钥以及其他相关信息，由权威机构颁发和管理。
通过验证数字证书，可以确保通信双方的身份，并保证数据传输过程的机密性和完整性。
5. 虚拟私有网络（VPN）虚拟私有网络是一种通过公共网络建立起加密通道的技术。
它通过在公共网络上建立加密隧道来保护数据的传输安全。
VPN可以隐藏真实的网络地址，使得通信双方在公共网络上的数据传输更加安全。
VPN广泛应用于远程办公、跨地域网络连接等场景，为用户提供了更加安全的网络环境。
对称加密的原理及应用
对称加密的原理及应用对称加密是一种密码学中常用的加密方法，它的原理是使用同一个密钥进行加密和解密。
对称加密算法将明文和密文通过一个密钥进行转换，使除了拥有密钥的人之外的任何人都无法理解密文的真正含义。
对称加密的原理可以简单地理解为一个锁和钥匙的关系。
密钥就像是一把只有一把相同的钥匙可以打开的锁，只有拥有这把钥匙的人才能解密密文，获得明文。
而在加密的过程中，将明文与密钥进行一系列的转换操作，生成相应的密文。
对称加密算法通过几个重要的过程来实现加密和解密。
首先是明文进行分组，将明文按照一定的规则分割成若干个固定长度的分组。
接下来，在加密过程中，对每个分组应用相同的转换算法和密钥进行加密操作，生成相应的密文。
而在解密过程中，通过应用相同的转换算法和密钥对密文进行解密操作，得到相应的明文分组。
最后，将所有的明文分组按照一定的顺序合并，即可得到完整的明文。
对称加密的应用非常广泛。
其中最常见的应用是网络通信中的数据加密。
比如，在互联网上进行数据传输时，为了保护数据的机密性，往往需要使用对称加密算法对数据进行加密。
只有拥有密钥的接收方才能解密数据，确保信息不被未授权方窃取。
此外，对称加密也可以用于存储介质中的数据加密，比如硬盘、U盘等。
另外，对称加密还可以用于身份认证。
在这个过程中，用户首先使用一个密钥对自己的信息进行加密，然后将加密后的信息发送给服务器。
服务器通过解密已知密钥的加密信息，来验证用户的身份是否有效。
对称加密算法有很多，其中最常见的是DES（Data Encryption Standard）和AES（Advanced Encryption Standard）。
DES是一种较早的对称加密算法，采用56位的密钥长度，但随着计算机技术的发展，其安全性逐渐受到质疑。
而AES是目前最常用的对称加密算法，其密钥长度可以是128位、192位或256位，安全性更高。
然而，对称加密算法也存在一些问题。
首先是密钥的管理问题，因为加密和解密使用相同的密钥，所以需要保证密钥的安全，以免被未授权方获得。
网络安全中的密码学技术应用
网络安全中的密码学技术应用随着互联网的快速发展，网络安全问题日益显著。
在网络交互的过程中，为了保护敏感信息的安全，密码学技术被广泛应用于各种安全领域。
密码学技术通过加密、解密和认证等方法，保护数据的机密性、完整性和可用性。
本文将深入探讨在网络安全中的密码学技术应用。
首先，对称加密是网络安全中常用的密码学技术之一。
对称加密是指加密和解密使用相同密钥的加密算法。
在传输过程中，发送方使用密钥将明文加密为密文，接收方使用相同的密钥解密密文并还原为明文。
这种加密方法快速高效，适用于大量数据的加密。
然而，对称加密的主要挑战是密钥的安全性管理，因为加密和解密都使用相同的密钥，如果密钥泄露，就会导致信息的泄露。
为了解决对称加密的密钥管理问题，公钥加密技术被提出。
公钥加密是一种使用两个密钥（公钥和私钥）的加密算法。
发送方使用接收方的公钥加密明文，接收方使用私钥解密密文。
公钥加密技术具有密钥管理方便、安全性较高的优势。
同时，公钥加密技术还可以用于数字签名，用来验证发送者的身份和数据的完整性。
然而，公钥加密算法加密和解密过程复杂，计算量大，不适合大量数据的加密。
为了兼顾对称加密和公钥加密的优势，实现高效的数据加密和身份认证，常用的方法是混合密码系统。
混合密码系统将对称加密和公钥加密技术结合起来，即使用对称加密算法对传输的数据进行加密，然后使用公钥加密算法对对称加密所使用的密钥进行加密并传输给接收方。
接收方使用私钥解密获取对称加密的密钥，然后再使用对称加密算法对密文进行解密。
这种方法兼顾了对称加密的高效性和公钥加密的安全性，是网络通信中广泛使用的加密方案。
此外，在网络安全中还经常使用哈希函数技术。
哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度输出的算法。
哈希函数具有单向性和抗碰撞性的特点。
单向性是指哈希函数对于给定的输入，很容易计算得到输出，但是从输出推导出输入是非常困难的。
抗碰撞性是指找到两个不同的输入，它们的哈希值相同的概率非常小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对称密钥在网络信息安全中的应用[摘要]信息安全是一个直接面向工程，面向实践应用的专业领域。
为了提升信息安全专业本科学生的综合实践能力，文中以现代密码学的重要内容之一——对称密钥分组密码为例，阐述在加密机日常使用过程中可能引入的安全风险以及相应的控制手段和方法。
[关键词]对称密钥，网络信息安全，加密算法引言：1996 年以来，美国发明并启用PKI进行网络身份认证，2000 年以来我国引进了美国的PKI 技术，由于建立CA数字认证中心费用太高，每年还要收取高额的服务费，影响了PKI的普及，美军方约200多万人使用PKI，国防部也认为：PKI不成熟，维护费用负担重。
2001年一种代替PKI的新技术IBE诞生，IBE是将标识作为公钥，私钥由密钥中心生产配发的新体制，不需要建立CA 这第三方认证体制，降低了建设成本，但是，启用IBE也不能从根本上解决问题，IBE认证效率与PKI一样都很低。
IBE模式的网络身份认证技术国内没有引进，有部分欧盟国家使用。
PKI和IBE的共同的特点是基于公钥体制，采用非对称算法对证书及参数进行加解密，并通过在线对比证书或参数库来实现身份识别，都存在认证效率低，管理客户量小，维护费用高，运营负担重的弱点。
在蓬勃发展的网络应用中网络用户不断增加，我国的网络用户总人数已超过到1亿人，要设计一种公共安全平台既能达到PKI和IBE的安全标准，又能提高认证效率，大大降低成本，并能管理超大规模网络用户，人们开始把目光转向了对称密码技术。
1 网络信息安全问题网络信息安全作为现代社会各国关注的问题它有其自己的特性：1.1 相对性。
网络上没有绝对的安全,只有相对的安全。
1.2 综合性。
网络安全并非一个单纯的技术层面的问题,它还涉及到管理、意识和国家法律等各个层面。
因此,网络安全是一个综合性的问题,它的各个环节紧密衔接在一起。
1.3 产品单一性。
如防黑客的产品不能用来防病毒等。
1.4 动态性。
因为网络的攻防是此消彼长,道高一尺、魔高一丈的事情。
在前一段时间看来是较为安全的问题随着黑客技术的发展也会暴露出原来未经检测到的漏洞。
需要对黑客的行为模式不断研究,尽量作到技术上的及时跟进和维护支持。
1.5 不易管理性。
显然,安全保护越好就越不方便,然而我们不能因此放弃利用网络带来的优势。
因此投资、安全和便捷之间需要一个平衡,通过将不同技术的控制手段和管理相互结合来实现最佳效果。
1.6 黑盒性。
网络的不安全性是相对透明的,而网络安全则是黑盒性的。
网络安全工具和设备在运行时对用户是不可见的,到底能防多少黑客、系统会受到多少伤害、是否带来新的不安全因素等,包括整个安全体系都是很模糊的,用户不知如何管理。
网络计算机网络安全的层次上大致可分为:物理安全、安全控制、安全服务三个方面。
物理安全是指在物理介质层次上对存储和传输的网络信息的安全保护。
对于计算机网络设备、设施等等免于遭受自然或人为的破坏。
主要有环境安全,是指自然环境对计算机网络设备与设施的影响;设备安全,是指防止设备被盗窃、毁坏、电磁辐射、电磁干扰、窃听等;媒体安全,是指保证媒体本身以及媒体所载数据的安全性。
安全控制是指在网络信息系统中对存储和传输辐射信息的操作和进程进行控制和管理。
在网络信息处理层次上对信息进行安全保护。
安全服务是指在应用程序层对网络信息的保密性、完整性和真实性进行保护和鉴别,防止各种安全威胁和攻击,其可以在一定程度上弥补和完善现有操作系统和网络信息系统的安全漏洞。
安全服务主要内容包括:安全机制、安全连接、安全协议、安全策略等。
下面讨论数据加密技术中的对称密钥加密技术在网络信息安全中的应用。
2 对称密钥加密技术目前国内在商用密码领域中使用的加解密算法普遍使用对称密钥算法，主要是由于其运算速度快，算法公开，技术成熟。
对称密钥算法又以DES 算法或3DES 算法运用更为普遍。
在对称密钥算法中为了保证密钥的安全，均采用三层密钥体系来进行保护。
三层密钥体系由主密钥( MK) 、区域/成员主密钥( MMK) 和通信/数据密钥( PIK/MAK) 构成。
2.1对称密码的技术优势所谓对称密码技术就是密钥采用单钥体制，即加密和解密都使用同一组密钥，对称算法分：分组算法和序列算法，对称密码算法相对非对称密码算法而言，算法简单，运行占用资源少，不像非对称算法那样是基于数学模型如：大整数分解和椭圆曲线的算法结构，需要密钥较长，运算时间长，运行占用资源多，抗攻击力弱，如：在1995年密钥长度为512位的RSA非对称算法就能够被破译，而对称算法结构简单，需要的密钥长度较短，加解密速度快( 大约为非对称算法的10%)，抗集团攻击力强等优势。
3 对称算法进行身份认证的可行性分析对称密钥的管理是实现身份认证的前提。
对称算法的密钥管理成本高是国际公认事实，要想使用对称算法来进行网络身份认证，必须解决对称密钥的管理难题，不解决对称密钥管理的瓶颈，采用对称算法实现身份认证就成为空话。
对称密钥的管理包括：密钥的生产、存储、分发和更新等环节，必须保证对称密钥生产随机，存储安全，分发便捷，更新廉价。
3.1 采用先进的对称密钥管理方法3.1.1密钥“种子”的建立由随机数产生，采用现有的随机数产品发生器或软件系统中的伪随机数生成函数产生用户的密钥“种子”，来保证随机生产密钥。
3.1.2密钥“种子”的安全存储，将客户端的用户密钥“种子”存放在带有CPU芯片的密码钥匙中，将全体用户的密钥“种子”以密文的形式存放在网络认证服务器端的硬盘存储区，来保证安全存储密钥“种子”——即密钥的集合。
3.1.3密钥“种子”集中生成，分散存放的模式，有利于对密钥的控制和管理，既安全也节约资源，并通过分发密码钥匙硬件设备来保证便捷分发密钥。
3.1.4对称密钥组合生成，通过密钥生成算法从密钥“种子”中组合生成密钥，即不需要人工干预由算法自动生成，来保证更新密钥无成本。
3.2 密钥和认证口令一次一变保证认证协议安全可靠对称密钥不变化也能进行用户身份或通信设备之间的认证，若只保证拟被加密的随机数一次一变，而对称密钥不变是很危险的，因为，这就给破译者提供了已知对称加密算法，密钥不变，而明文每次都变的条件，该条件为破译者分析该密码系统是十分有利的，也降低了系统的安全性能。
通过密钥生成算法来组合生成密钥，达到一次一变，使得每次加密随机数产生的认证口令一次一变，从而，保证身份认证过程安全可靠。
3.3 能管理的用户规模不受限制管理超大规模用户的认证技术，才是成熟实用的技术，市场上常见的PKI技术不成熟，目前只能解决10亿级规模用户的认证技术，而通过密钥组合生成技术彻底解决了规模化问题即：能够管理2128规模的用户量。
4 安全风险4.1密钥泄漏4.1.1通过区域/ 成员主密钥明文获取PIN加密机可使用某个区域/成员主密钥加密其他的区域/成员主密钥并将加密后的密文输出到加密机之外。
如果存在一个已知晓明文的区域/成员主密钥，就可通过该方法导出由该密钥加密的所有的区域/成员主密钥的密文，再通过标准3DES 算法进行解密就可以获得所有的区域/成员主密钥的明文，利用区域/成员主密钥的明文可再解密出数据库中保存的通信/数据密钥的明文，最后通过通信/数据密钥的明文可将原始通信报文中的PIN 明文解密出来，既获取了持卡人的密码。
4.1.2通过主密钥( MK) 明文获取PIN加密机可使用主密钥加密区域/成员主密钥后以密文方式输出到加密机之外。
由于主密钥是由多人掌握密钥分量并在加密机内部异或合成的，因此一般情况下利用串谋的方式获取主密钥明文的可能性不大。
但是加密机管理员一般都掌握管理加密机的口令，其具有向加密机中重新灌入主密钥的权限。
因此加密机管理员可通过替换主密钥为一个已知的明文，将所有导出的区域/成员主密钥解密成明文，再利用区域/成员主密钥的明文解密出数据库中保存的通信/数据密钥的明文，最后通过通信/数据密钥的明文可将原始通信报文中的PIN 明文解密出来，既获取了持卡人的密码。
4.2 PIN 泄漏根据《银行卡联网联合技术规范第4 部分: 数据安全传输控制》中的描述，典型的PIN 加密解密过程如下。
这一过程保证了PIN 的明码只在人工不可访问的终端和硬件加密机内出现。
发卡行以及之间的加密解密信息为:①终端机具输出PIN 的密文;②受理方用与终端机具约定的密钥解密;③受理方用与CUPS 约定的密钥加密;④受理方输出PIN 的密文;⑤CUPS 用与受理方约定的密钥解密;⑥CUPS 用与发卡方约定的密钥加密;⑦CUPS 输出PIN 的密文;⑧发卡方用CUPS 约定的密钥解密;⑨发卡方用与发卡行约定的密钥加密;⑩发卡方输出PIN 的密文。
上述环节中的第2、3 步，第5、6 步和第8、9 步中通过加密机利用不同的密钥对持卡人私人密码PIN 进行多次转换的操作即为“转PIN”。
那么根据对称密钥的工作原理，为了保证持卡人所输入的私人密码PIN 最终能被发卡行正确的接受并通过认证，持卡人的私人密码PIN 在经过多个传输环节后必须能被还原成其在发卡行初始输入时的值。
如在图1 的第3、6、9 步骤中，所使用到的加密机中存在一个知晓明文的区域/成员主密钥，那么只要利用PIN 转换指令集就可以获得由该密钥加密的通信/数据密钥所加密的PIN 密文，然后通过2 次解密后就可以直接获取到PIN 的明文了。
故从理论上讲，只要能获得加密机中的一个区域/成员主密钥的明文，以及由该区域/成员主密钥加密的通信/数据密钥，那么就可以通过转PIN 方式来获取到所有受理的交易中持卡人私人密码PIN 的明文。
因此其影响性和危害性对整个金融系统领域的信息安全以及广大的持卡人来说是极其严重的。
4.3 安全控制手段上述的几个安全风险均需要基于可物理或逻辑接触到加密机后才有可能实现，因此只能由内部人员利用管理上的疏漏或人员操作失误而导致。
因此，从理论上讲对称密钥算法加密机的三层密钥体系还是安全可靠的，但在加密机的日常使用和运维过程中必须要有一套严格的规范制度来确保不出现管理漏洞或操作失误。
在加密机的使用、运维过程中如何加强内部管理和控制，确保主密钥( MK) 、区域/成员主密钥( MMK) 以及通信/数据密钥( PIK/MAK) 不被泄露或替换是至关重要的。
5 总结采用对称算法体制进行网络身份认证，打破了人们受传统思想的束缚，即：人们都认为对称算法只能用于加密数据，即保密性强和速度快等特点，不能用于身份认证，因为对称实现的有数字签名功能的Hill密码体制高效可行，具有以下优点：(1) 密钥通过协议计算动态产生；(2) 可以做到数据加密的“一次一密”，增加了通信的安全性，抗攻击性也大大增强，使得破解难度加大；(3) 计算速度快。
虽然RSA算法速度慢，但它仅仅用来处理关键变量的加密及签名，所以如果通信数据很长，利用RSA 算法的处理时间可以忽略不计；(4) 利用RSA公钥密码体制，可实现数字签名功能。