数据加密系统的基本组成
信息安全概论(湖南大学)复习资料
信息安全概论（湖南大学）总结者：Mr.Good Temper1、信息安全的目标机密性、完整性、抗否认性、可用性2、密码理论通过加密可以保护信息的机密性；通过信息摘要可以检测信息完整性；通过数字签名可以保护信息的抗否认性。
数据加密：加密解密密钥相同的算法成为对称算法，典型的算法有DES、AES。
加、解密钥不同的算法成为非对称算法，又称为公钥算法，典型的算法有RSA、ECC等。
消息摘要：通过消息摘要，通常是单向的变换，将不定长度的信息变换为固定长度的摘要。
通过消息摘要的检测消息是否被篡改。
典型的算法有MD5、SHA3、安全理论身份认证，指验证用户身份与其所声称的身份是否一致的过程。
最常见的身份认证是口令认证。
授权和访问控制：区别在于授权侧重于前调用户拥有的权限，访问控制是对用户访问的行为进行控制。
审计追踪：审计是指对用户的行为进行记录、分析和调查。
确认操作的历史行为。
安全协议：指构建安全平台时所使用的与安全防护有关的协议。
4、安全技术指对信息系统进行安全检查和防护的技术，包括防火墙技术、漏洞扫描技术、入侵检测技术、防病毒技术。
防火墙技术：应用多的是网络层的包过滤技术和应用层的安全代理技术。
主要研究内容包括防火墙的安全策略、实现模式、强度分析。
漏洞扫描技术：是针对特定的信息网络中存在的漏洞而进行的。
主要研究包括漏洞的发现、特征分析、定位、扫描方式和协议。
入侵检测技术：指通过对网络信息流提取和分析发现非正常访问模式的技术。
内容包括：信息流提取技术、入侵特征分析技术、入侵行为模式分析技术、入侵行为关联分析技术和高速信息流快速分析技术。
防病毒技术：病毒是一种具有传染性和破坏性的计算机程序。
5、密码基本组成要素一个密码系统（体制）包括所有的可能的明文、密文、密钥、加密算法、解密算法。
加密算法的定义：对需要保密的消息进行编码的过程称为加密，编码的规则称为加密算法。
解密算法的定义：对已加密的消息明文恢复过程称为解密，解密规则称为解密算法。
计算机网络安全技术与实训第4章
第4章数据加密技术[学习目标]1. 理解数据加密技术2. 会使用文档加密和磁盘加密实例3. 学会使用加密工具软件4. 掌握证书制作与CA系统的配置5. 了解VPN技术本章要点●传统工艺加密方法●DES加密算法和RSA加密算法●计算机网络的加密技术●几个简单加密软件的使用●数字签名的实现方法●CA认证和认证产品●鉴别技术与方法●个人数字凭证的申请、颁发和使用4.1 文档加密实例4.1.1 文件加密实例Windows 2000 支持两种数据保护方式：存储数据的保护和网络数据的保护。
1．存储数据的保护方法有：文件加密系统(EFS) ；数字签名。
2．网络数据的保护方法有：网际协议安全；路由和远程访问；代理服务器。
文件加密与数字签名技术，它是为提高信息系统及数据的安全性和保密性, 防止秘密数据被外部窃取、侦听或破坏所采用的主要技术手段之一。
随着信息技术的发展, 网络安全与信息保密日益引起人们的关注。
目前各国除了从法律上、管理上加强数据的安全保护外, 从技术上分别在软件和硬件两方面采取措施, 推动着数据加密技术和物理防范技术的不断发展。
按作用不同, 文件加密和数字签名技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术四种。
Windows2000 强大的加密系统能够给磁盘、文件夹、文件加上一层安全保护。
这样可以防止别人把你的硬盘挂到别的机器上读出里面的数据。
如果硬盘上有一个文件需要加密，则在我的电脑窗口中选中该文件的图标按鼠标右键在快捷菜单上选择属性命令，打开该文件的属性对话框。
如图4.1 所示。
图4.1 打开文件的属性对话框图4.2 打开高级属性对话框图4.3 打开详细信息可以看到用户信息在要加密的文件的属性对话框中选择高级按钮，打开高级属性对话框。
如图4.2 所示。
选中“加密内容以便保护数据”左边的选框，确定即可。
注意，文件系统应该是NTFS。
Windows 的NTFS压缩和加密是不能同时选中的。
2022年职业考证-软考-信息安全工程师考试全真模拟易错、难点剖析AB卷(带答案)试题号：36
2022年职业考证-软考-信息安全工程师考试全真模拟易错、难点剖析AB卷（带答案）一.综合题(共15题)1.单选题利用公开密钥算法进行数据加密时，采用的方式是（）。
问题1选项A.发送方用公开密钥加密，接收方用公开密钥解密B.发送方用私有密钥加密，接收方用私有密钥解密C.发送方用公开密钥加密，接收方用私有密钥解密D.发送方用私有密钥加密，接收方用公开密钥解密【答案】C【解析】本题考查公钥密码体制相关知识。
公钥密码体制又称为非对称密码体制，其基本原理是在加密和解密过程中使用不同的密钥处理方式，其中加密密钥可以公开，而只需要把解密密钥安全存放即可。
在进行加解密时，发送方用对方的公钥加密，接收方用自己的私钥解密。
故本题选C。
2.单选题一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥五个部分组成，而其安全性是由（）决定的。
问题1选项A.加密算法B.解密算法C.加解密算法D.密钥【答案】D【解析】本题考查密码系统组成原则的基础知识。
一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥五个部分组成，而在密码系统的设计中，有一条很重要的原则就是Kerckhoff原则，也就是密码系统的安全性只依赖于密钥。
答案选D。
3.单选题访问控制是对信息系统资源进行保护的重要措施，适当的访问控制能够阻止未经授权的用户有意或者无意地获取资源。
计算机系统中，访问控制的任务不包括（）。
问题1选项A.审计B.授权C.确定存取权限D.实施存取权限【答案】A【解析】本题考查访问控制方面的基础知识。
计算机系统安全机制的主要目的是访问控制，它包括三个任务：①授权:确定哪些主体有权访问哪些客体;②确定访问权限(读、写、执行、删除、追加等存取方式的组合);③实施访问权限。
答案选A。
4.单选题从对信息的破坏性上看，网络攻击可以分为被动攻击和主动攻击，以下属于被动攻击的是（）。
问题1选项A.伪造B.流量分析C.拒绝服务D.中间人攻击【答案】B【解析】本题考查网络攻击方面的基础知识。
数据加密技术-PPT课件精选全文完整版
6
密码学历史
❖ 著名的恺撒（Caesar）密码 ➢加密时它的每一个明文字符都由其右边第3个字符代替, 即A由D代替，B由E代替,W由Z代替,X由A代替，Y由B代替， Z由C代替； ➢解密就是逆代换。
7
密码学历史
16世纪，法国人 Vigenere为亨利三世发 明了多字母替代密码
16
一次性密码本（One-Time Pad)
17
Running Key Ciphers(运动密钥加密)
❖ 没有复杂的算法 ❖ 利用双方约定的某个秘密
例如 双方约定使用某本书的某页、某行、某列作为秘密消息； 14916C7. 299L3C7 . 911L5C8 表示：
➢第一个字符是第1本书、第49页、第16行、第7列； ➢第二个字符是第2本书、第99页、第3行、第7列； ➢第三个字符是第9本书、第11页、第5行、第8列。
➢ “密码系统中唯一需要保密的是密钥” ➢ “算法应该公开” ➢ “太多的秘密成分会引入更多的弱点”
❖ 密码系统组成
软件、协议、算法、密钥 赞成
算法公开意味着更多 的人可以分析密码系 统，有助于发现其弱 点，并进一步改进。
反对
政府、军 队使用不 公开的算 法
14
密码系统的强度
❖ 密码系统强度取决于：
unintelligible to all except recipient ❖ 解密（Decipher/Decrypt/Decode）：to undo cipherment
process ❖ 数学表示
➢ 加密函数E作用于M得到密文C：E（M）= C ➢ 相反地，解密函数D作用于C产生M： D（C）= M ➢ 先加密后再解密消息：D（E（M））= M
数据加密技术
数据加密解密的转换关系
加密与解密转换关系的数学表示，称为密码通信系统模型， 它由以下几个部分组成： M：明文消息空间 E： 密文消息空间 K1和K2：密钥空间 加密变换Ek1 解密变换Dk2
密码通信系统模型
2.1 古典密码介绍
介绍几种古典密码体制，虽然这些密码体 制现在已经很少使用，但对理解和分析现 代密码体制很有意义。
于是得到明文“attackatwomorrow”。
2.1.3 “一次一密”密码
最著名的序列密码是“一次一密”密码，也称为 “一次一密乱码本加密机制”。其中，一次一密 乱码本是一个大的不重复的随机密钥字符集，这 个密钥字符集被写在几张纸上，并粘合成一个本 子，该本子称为乱码本。每个密钥仅对一个消息 使用一次。发送方用乱码本中的密钥对所发送的 消息加密，然后销毁乱码本中用过的一页或用过 的磁带部分。接收方有一个同样的乱码本，并依 次使用乱码本上的每一个密钥去解密密文的每个 字符。接收方在解密消息后销毁乱码本中用过的 一页或用过的磁带部分。新的消息则用乱码本的 新的密钥进行加密和解密。“一次一密”密码是 一种理想的加密方案，理论上讲，实现了“一次 一密”密钥管理的密码是不可破译的。
3.1.2 序列密码和分组密码
根据密码算法对明文处理方式的标准 不同，可以将密码系统分为序列密码 和分组密码两类。
序列密码 序列密码也称为流密码，它是将明文消息 转化为二进制数字序列，密钥序列也为二 进制数字序列，加密是按明文序列和密钥 序列逐位模2相加（即异或操作XOR）进行， 解密也是按密文序列和密钥序列逐位模2相 加进行。
2.1.2 双重置换密码
使用双重转换密码进行加密时，首先将明文写成 给定大小的矩阵形式，然后根据给定的置换规则 对行和列分别进行置换。 例如，对明文“attackattomorrow”写成4×4的 矩阵形式：
对称密码学
(2) 异或。扩展后的 48 位输出 E(Ri) 与压 缩后的 48 位密钥 Ki 作异或运算。
(3) S 盒替代。将异或得到的 48 位结果分 成八个 6 位的块 , 每一块通过对应的一个 S盒产生一个 4 位的输出。
S 盒的具体置换过程为 : 某个 Si 盒的 6 位输入 的第 1 位和第 6 位形成一个 2 位的二进制数从 0-3, 对应表中的某一行 : 同时 , 输入的中间 4 位构成 4 位二进制数 0-15 对应表中的某一列。 例如 , 第 8 个 S 盒的输入为 001011 , 前后 2 位形成的二进制数为 01, 对应第 8 个 S 盒的第 1 行 : 中间 4 位为 0101, 对应同一S盒的第 5 列。从表 2-6 中可得 S8 盒的第 1 行第 5 列的 数为 3, 于是就用 0011 代替原输入001011。
表2-3每轮移动的位数
轮 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 数 位1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 数
移动后 , 将两部分合并成 56 位后通过压缩置换 PC-2 后得到 48 位子密钥 , 即 Kj=PC-2(CjDj)。 压缩置换如表 2-4 所示
2.获取子密钥Kj
DES加密算法的密钥长度为56位,但一般表示为 64位,其中,每个第8位用于奇偶校验。在DES加密 算法中,将用户提供的64位初始密钥经过一系列的 处理 得到K1, K2,…, K16,分别作为1-16轮运算的 16个子密钥。首先,将64位密钥去掉8个校验位,用 密钥置换PC-1置换剩下的56位密钥;再将56位分成
在现代密码学中,所有算法的安全性都要求基 于密钥的安全性, 而不是基于算法细节的安 全性。也就是说, 只要密钥不公开, 即使算 法公开并被分析, 不知道密钥的人也无法理 解你所加密过的消息。
密码系统的两个基本要素是加密算法和密钥管理【最新】
数据加密系统
数据加密系统
在当今信息爆炸的时代，数据的安全性变得越来越重要。
随着信息技术的不断发展，数据加密系统成为了保护敏感信息的重要手段。
数据加密系统是一种将普通文本转换为密文的技术，使得未经授权的用户无法访问其中的内容。
在本文中，我们将探讨数据加密系统的基本原理、常用方法以及未来发展趋势。
基本原理
数据加密系统的基本原理是采用特定的算法对输入的数据进行加密处理，生成密文。
只有掌握解密密钥的用户才能将密文还原为原始的明文。
在数据传输、存储等过程中，通过加密可以有效防止黑客、病毒等恶意攻击或窃取数据。
常用方法
在数据加密系统中，常用的加密方法包括对称加密和非对称加密两种。
对称加密
对称加密是一种使用相同密钥进行加密和解密的方式。
常见的对称加密算法包括DES、AES等。
对称加密的优点是加密解密速度快，但缺点是密钥管理困难。
非对称加密
非对称加密采用公钥和私钥两个密钥进行加密和解密。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
非对称加密的优点是密钥管理相对简单，但加密解密速度较慢。
未来发展趋势
随着大数据、人工智能等技术的不断发展，数据加密系统也在不断演进。
未来数据加密系统可能会出现更多基于生物特征、量子密码学等先进技术的应用，以进一步提高数据安全性。
总的来说，数据加密系统在信息安全领域扮演着至关重要的角色。
通过加密技术，可以有效保护个人隐私、企业机密等重要信息不被泄露，确保数据的安全传输和存储。
相信随着技术的不断发展，数据加密系统将会越来越完善，为信息安全提供更加可靠的保障。
- 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)。
数据加密系统的基本组成
数据加密系统是一种用于保护敏感数据安全的技术。
它由多个基本组成部分构成，这些组成部分共同工作，以确保数据在传输和存储过程中不被未经授权的人访问、修改或破坏。
本文将介绍数据加密系统的基本组成。
一、加密算法
加密算法是数据加密系统的核心组成部分。
它是一种数学算法，用于将明文数据转换为密文数据。
常见的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
对称加密算法的优点是加密和解密速度快，但缺点是密钥传输容易受到攻击。
非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥，分别用于加密和解密数据。
公钥可以公开，而私钥只有数据接收方才知道。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
非对称加密算法的优点是安全性高，但缺点是加密和解密速度较慢。
二、密钥管理系统
密钥管理系统用于生成、存储和分发密钥。
在数据加密系统中，密钥是非常重要的，它决定了数据的安全性。
密钥管理系统需要确保密钥的生成过程安全可靠，密钥的存储安全可靠，密钥的分发过程
安全可靠。
密钥生成是指根据一定的算法生成密钥。
密钥生成过程需要保证随机性和不可预测性，以防止密钥被猜测或破解。
密钥存储是指将密钥保存在安全的介质中，防止密钥泄露或丢失。
常见的密钥存储方式有硬件安全模块（HSM）、智能卡等。
密钥分发是指将密钥传输给数据接收方。
密钥分发过程需要保证传输的安全性和完整性，以防止密钥被篡改或截获。
三、数字证书
数字证书是一种用于验证公钥合法性的数字文件。
它包含了公钥的拥有者信息、公钥的有效期等。
数字证书由证书颁发机构（CA）签名，以确保其真实性和安全性。
在数据加密系统中，发送方可以使用接收方的数字证书对公钥进行验证，以确保公钥的合法性。
数字证书还可以用于身份认证和数据完整性验证。
四、安全协议
安全协议用于确保数据在传输过程中的安全性。
常见的安全协议有SSL/TLS、SSH等。
SSL/TLS协议用于在Web浏览器和服务器之间建立安全的通信通
道，保护数据的传输过程。
它使用了公钥加密和对称加密算法，以确保数据的机密性和完整性。
SSH协议用于在远程计算机之间建立安全的连接，保护数据的传输过程。
它使用了非对称加密算法和对称加密算法，以确保数据的机密性和完整性。
五、安全策略与管理
安全策略与管理是数据加密系统的重要组成部分。
它包括制定安全策略、管理密钥和证书、监控系统运行等。
安全策略是指制定和实施一系列安全措施，以确保数据加密系统的安全性。
安全策略需要考虑数据的保密性、完整性和可用性。
密钥和证书的管理是指对密钥和证书进行有效的管理和监控。
密钥和证书的管理需要确保密钥和证书的生成、存储和分发过程安全可靠。
系统运行的监控是指对数据加密系统的运行状态进行实时监控和管理。
监控系统运行可以发现潜在的安全问题，并及时采取措施进行处理。
数据加密系统的基本组成包括加密算法、密钥管理系统、数字证书、安全协议和安全策略与管理。
这些组成部分共同工作，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
只有建立完善的数据加密系统，才能
有效地保护敏感数据的安全。