信息内容加密方案

信息内容加密方案

1. 加密技术

所谓数据加密（Data Encryption）技术是指将一个信息（或称明文，plain text）经过加密钥匙（Encryption key）及加密函数转换，变成无意义的密文（cipher text），而接收方则将此密文经过解密函数、解密钥匙（Decryption key）还原成明文。加密技术是网络安全技术的基石。

同时，硬件加密技术基于软件加密，但是提供了硬件如USBkey等。

1.1. 密钥加密技术

密钥技术提供的加密服务可以保证在开放式环境中网络传输的安全。通常大量使用的两种密钥加密技术是：私用密钥（对称加密）和公共密钥（非对称加密）。

1.1.1. 私用密钥

在私用密钥机制中，信息采用发送方和接收方保存的私有的密钥进行加密。这种系统假定双方已经通过一些人工方法交换了密钥，并且采用的密钥交换方式并不危及安全性。

需要对加密和解密使用相同密钥的加密算法。由于其速度，对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用。对称性加密也称为密钥加密。

对称式数据加密的方式的工作原理如图。所谓对称，就是采用这种加密方法的双方使用方式用同样的密钥进行加密和解密。密钥实际上是一种算法，通信发送方使用这种算法加密数据，接收方在意同样的算法解密数据。

因此对称式加密本身不是安全的。

1.1.

2. 公共密钥

公共密钥机制为每个用户产生两个相关的密钥。一个公开，另一个私有。如果某人想给你发送消息，他（她）用你的公开密钥对信息加密。当收到信息后，你可以用私存的密钥对信息解密。与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。

公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。

因此，根据需要也应该选择非对称加密方式。

2. 加密算法

常见加密算法有：

DES（Data Encryption Standard）：对称算法，数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；3DES（Triple DES）：是基于DES的对称算法，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高；RC2和 RC4：对称算法，用变长密钥对大量数据进行加密，比 DES 快；

IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使用 128 位密钥提供非常强的安全性；

RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的，属于非对称算法；

DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准），严格来说不算加密算法；

AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，对称算法，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，目前 AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法；

BLOWFISH，它使用变长的密钥，长度可达448位，运行速度很快；

MD5：严格来说不算加密算法，只能说是摘要算法

对MD5算法简要的叙述可以为：MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

在MD5算法中，首先需要对信息进行填充，使其字节长度对512求余的结果等于448。因此，信息的字节长度（Bits Length）将被扩展至N*512+448，即N*64+56个字节（Bytes），N为一个正整数。填充的方法如下，在信息的后面填充一个1和无数个0，直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后，在在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。经过这两步的处理，现在的信息字节长度=N*512+448+64=(N+1)*512，即长度恰好是512的整数倍。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。（可参见MD5算法词条）

SSF33，SSF28，SCB2(SM1)：国家密码局的隐蔽不公开的商用算法，在国内民用和商用的，除这些外，都不容许使用其他的；

其它算法，如ElGamal、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。

2.1. DES

数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）是规范的描述，它出自 IBM 的研究工作，并在1977 年被美国政府正式采纳。它很可能是使用最广泛的密钥系统，特别是在保护金融数据的安全中，最初开发的 DES 是嵌入硬件中的。通常，自动取款机（Automated Teller Machine，ATM）都使用 DES。

DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环。

攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或彻底密钥搜索，即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。如果 DES 使用 56 位的密钥，则可能的密钥数量是 2 的 56 次方个。随着计算机系统能力的不断发展，DES 的安全性比它刚出现时会弱得多，然而从非关键性质的实际出发，仍可以认为它是足够的。不过，DES 现在仅用于旧系统的鉴定，而更多地选择新的加密标准—高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）。

DES 的常见变体是三重 DES，使用 168 位的密钥对资料进行三次加密的一种机制；它通常（但非始终）提供极其强大的安全性。如果三个 56 位的子元素都相同，则三重 DES 向后兼容 DES。

IBM 曾对 DES 拥有几年的专利权，但是在 1983 年已到期，并且处于公有范围中，允许在特定条件下可以免除专利使用费而使用。

由于DES是加(解)密64位明(密)文，即为8个字节(8*8=64)，可以据此初步判断这是分组加密，加密的过程中会有16次循环与密钥置换过程，据此可以判断有可能是用到DES密码算法，更精确的判断还得必须懂得一点DES的加密过程。

DES算法的安全性

1.安全性比较高的一种算法,目前只有一种方法可以破解该算法,那就是穷举法.

2.采用64位密钥技术,实际只有56位有效,8位用来校验的.譬如,有这样的一台PC机器,它能每秒计算一百万次,那么256位空间它要穷举的时间为2285年.所以这种算法还是比较安全的一种算法.

TripleDES。该算法被用来解决使用 DES 技术的 56 位时密钥日益减弱的强度，其方法是：使用两个独立密钥对明文运行 DES 算法三次，从而得到 112 位有效密钥强度。TripleDES 有时称为 DESede （表示加密、解密和加密这三个阶段）。

2.2. RSA

RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。 RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现在已近二十年，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何，而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。

RSA的缺点主要有：A)产生密钥很麻烦，受到素数产生技术的限制，因而难以做到一次一密。B)分组长度太大，为保证安全性，n 至少也要 600 bits以上，使运算代价很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级；且随着大数分解技术的发展，这个长度还在增加，不利于数据格式的标准化。目前，SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048比特长的密钥，其他实体使用1024比特的密钥。

这种算法1978年就出现了，它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。

RSA的安全性依赖于大数分解。公钥和私钥都是两个大素数（大于 100个十进制位）的函数。据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积。

RSA 的安全性

RSA的安全性依赖于大数分解，但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明，因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法，那它肯定可以修改成为大数分解算法。目前， RSA的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样，分解n是最显然的攻击方法。现在，人们已能分解140多个十进制位的大素数。因此，模数n必须选大一些，因具体适用情况而定。

RSA的速度

由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论是软件还是硬件实现。速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。

2.3. AES

随着对称密码的发展,DES数据加密标准算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求，因此1997年NIST公开征集新的数据加密标准,即AES[1]。经过三轮的筛选,比利时Joan Daeman和Vincent Rijmen提交的Rijndael算法被提议为AES的最终算法。此算法将成为美国新的数据加密标准而被广泛应用在各个领域中。尽管人们对AES还有不同的看法,但总体

来说,AES作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优点。AES设计有三个密钥长度:128,192,256位，相对而言，AES的128密钥比DES的56密钥强1021倍[2]。AES算法主要包括三个方面：轮变化、圈数和密钥扩展。本文以128为例，介绍算法的基本原理；结合AVR 汇编语言，实现高级数据加密算法AES。

AES是分组密钥，算法输入128位数据，密钥长度也是128位。用Nr表示对一个数据分组加密的轮数（加密轮数与密钥长度的关系如表1所列）。每一轮都需要一个与输入分组具有相同长度的扩展密钥Expandedkey(i)的参与。由于外部输入的加密密钥K长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥K扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥。

2.4. BLOWFISH

Blowfish是一个64位分组及可变密钥长度的分组密码算法，算法由两部分组成：密钥扩展和数据加密。密钥扩展把长度可达到448位的密钥转变成总共4168字节的几个子密钥。

数据加密由一个简单函数迭代16轮，每一轮由密钥相关的置换，密钥相关和数据相关的代替组成。所有的运算都是32位字的加法和异或，仅有的另一个运算是每轮的四个查表。

Blowfish使用了大量的子密钥，这些密钥必须在加密及解密之前进行预计算。

2.5. MD5

MD5的全称是Message-digest Algorithm 5（信息-摘要算法），用于确保信息传输完整一致。在90年代初由MIT Laboratory for Computer Science和RSA Data Security Inc,的Ronald L. Rivest 开发出来，经MD2、MD3和MD4发展而来。它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数）。不管是MD2、MD4还是MD5，它们都需要获得一个随机长度的信息并产生一个128位的信息摘要。虽然这些算法的结构或多或少有些相似，但MD2的设计与MD4和MD5完全不同，那是因为MD2是为8位机器做过设计优化的，而MD4和MD5却是面向32位的电脑。这三个算法的描述和c语言源代码在Internet RFC 1321中有详细的描述（https://www.360docs.net/doc/a78188520.html,/rfc/rfc1321.txt），这是一份最权威的文档，由Ronald L. Rivest 在1992年8月向IETF提交。

MD5最广泛被用于各种软件的密码认证和钥匙识别上。

2.6. SHA-1

SHA (Secure Hash Algorithm，译作安全散列算法) 是美国国家安全局 (NSA) 设计，美国国家标准与技术研究院 (NIST) 发布的一系列密码散列函数。正式名称为 SHA 的家族第一个成员发布于 1993年。然而现在的人们给它取了一个非正式的名称 SHA-0 以避免与它的后继者混淆。两年之后， SHA-1，第一个 SHA 的后继者发布了。另外还有四种变体，曾经发布以提升输出的范围和变更一些细微设计: SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 (这些有时候也被称做 SHA-2)。

SHA-0 和 SHA-1

最初载明的算法于 1993年发布，称做安全散列标准 (Secure Hash Standard)，FIPS PUB 180。这个版本现在常被称为 "SHA-0"。它在发布之后很快就被 NSA 撤回，并且以 1995年发布的修订版本FIPS PUB 180-1 (通常称为 "SHA-1") 取代。根据 NSA 的说法，它修正了一个在原始算法中会降低密码安全性的错误。然而 NSA 并没有提供任何进一步的解释或证明该错误已被修正。1998年，在一次对SHA-0 的攻击中发现这次攻击并不能适用于 SHA-1 —我们不知道这是否就是 NSA 所发现的错误，但这或许暗示我们这次修正已经提升了安全性。SHA-1 已经被公众密码社群做了非常严密的检验而还没发现到有不安全的地方，它现在被认为是安全的。

SHA-0 和 SHA-1 会从一个最大 2^64 位元的讯息中产生一串 160 位元的摘要然后以设计 MD4 及MD5 讯息摘要算法的 MIT 教授 Ronald L. Rivest 类似的原理为基础来加密。

3. 传输加密

3.1. PKI

PKI（Public Key Infrastructure ）即"公钥基础设施"，是一种遵循既定标准的密钥管理平台,它能够为所有网络应用提供加密和数字签名等密码服务及所必需的密钥和证书管理体系，简单来说，PKI就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的核心，也是电子商务的关键和基础技术。

PKI的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。

PKI的基本组成:

完整的PKI系统必须具有权威认证机构(CA)、数字证书库、密钥备份及恢复系统、证书作废系统、

应用接口（API）等基本构成部分，构建PKI也将围绕着这五大系统来着手构建。

PKI技术是信息安全技术的核心，也是电子商务的关键和基础技术。PKI的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。一个典型、完整、有效的PKI应用系统至少应具有以下部分：

·公钥密码证书管理。

·黑名单的发布和管理。

·密钥的备份和恢复。

·自动更新密钥。

·自动管理历史密钥。

·支持交叉认证。

认证机构（CA）：即数字证书的申请及签发机关，CA必须具备权威性的特征；

数字证书库：用于存储已签发的数字证书及公钥，用户可由此获得所需的其他用户的证书及公钥；

密钥备份及恢复系统：如果用户丢失了用于解密数据的密钥，则数据将无法被解密，这将造成合法数据丢失。为避免这种情况，PKI提供备份与恢复密钥的机制。但须注意，密钥的备份与恢复必须由可信的机构来完成。并且，密钥备份与恢复只能针对解密密钥，签名私钥为确保其唯一性而不能够作备份。

证书作废系统：证书作废处理系统是PKI的一个必备的组件。与日常生活中的各种身份证件一样,证书有效期以内也可能需要作废，原因可能是密钥介质丢失或用户身份变更等。为实现这一点,PKI必须提供作废证书的一系列机制。

应用接口（API）：PKI的价值在于使用户能够方便地使用加密、数字签名等安全服务，因此一个完整的PKI必须提供良好的应用接口系统，使得各种各样的应用能够以安全、一致、可信的方式与PKI 交互，确保安全网络环境的完整性和易用性。

通常来说，CA是证书的签发机构,它是PKI的核心。众所周知，构建密码服务系统的核心内容是如何实现密钥管理。公钥体制涉及到一对密钥（即私钥和公钥），私钥只由用户独立掌握，无须在网上传输，而公钥则是公开的，需要在网上传送，故公钥体制的密钥管理主要是针对公钥的管理问题，目前较好的解决方案是数字证书机制。

3.2. SSL

SSL (Secure Socket Layer)

为Netscape所研发，用以保障在Internet上数据传输之安全，利用数据加密(Encryption)技术，

可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取及窃听。目前一般通用之规格为40 bit之安全标准，美国则已推出128 bit之更高安全标准，但限制出境。只要3.0版本以上之I.E.或Netscape浏览器即可支持SSL。

当前版本为3.0。它已被广泛地用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。

SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。SSL协议可分为两层：SSL记录协议（SSL Record Protocol）：它建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。

SSL握手协议（SSL Handshake Protocol）：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

SSL协议提供的服务主要有：

1）认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器；

2）加密数据以防止数据中途被窃取；

3）维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。

SSL协议的工作流程：

服务器认证阶段：

1）客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接；

2）服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息；

3）客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器；

4）服务器恢复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。

用户认证阶段：

在此之前，服务器已经通过了客户认证，这一阶段主要完成对客户的认证。经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回（数字）签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。

从SSL 协议所提供的服务及其工作流程可以看出，SSL协议运行的基础是商家对消费者信息保密的承诺，这就有利于商家而不利于消费者。在电子商务初级阶段，由于运作电子商务的企业大多是信誉较高的大公司，因此这问题还没有充分暴露出来。但随着电子商务的发展，各中小型公司也参与进来，这样在电子支付过程中的单一认证问题就越来越突出。虽然在SSL3.0中通过数字签名和数字证书可实现浏览器和Web服务器双方的身份验证，但是SSL协议仍存在一些问题，比如，只能提供交易中客户与服务器间的双方认证，在涉及多方的电子交易中，SSL协议并不能协调各方间的安全传输和信任关系。在

这种情况下，Visa和 MasterCard两大信用卡公组织制定了SET协议，为网上信用卡支付提供了全球性的标准。

https介绍

HTTPS（Secure Hypertext Transfer Protocol）安全超文本传输协议

它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作，并返回网络上传送回的结果。HTTPS实际上应用了Netscape的完全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层。（HTTPS使用端口443，而不是象HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。）SSL使用40 位关键字作为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证，如果需要的话用户可以确认发送者是谁。。

https是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，https的安全基础是SSL，因此加密的详细内容请看SSL。

它是一个URI scheme(抽象标识符体系)，句法类同http:体系。用于安全的HTTP数据传输。https:URL表明它使用了HTTP，但HTTPS存在不同于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP 与TCP之间）。这个系统的最初研发由网景公司进行，提供了身份验证与加密通讯方法，现在它被广泛用于万维网上安全敏感的通讯，例如交易支付方面。

限制

它的安全保护依赖浏览器的正确实现以及服务器软件、实际加密算法的支持.

一种常见的误解是“银行用户在线使用https:就能充分彻底保障他们的银行卡号不被偷窃。”实际上，与服务器的加密连接中能保护银行卡号的部分，只有用户到服务器之间的连接及服务器自身。并不能绝对确保服务器自己是安全的，这点甚至已被攻击者利用，常见例子是模仿银行域名的钓鱼攻击。少数罕见攻击在网站传输客户数据时发生，攻击者尝试窃听数据于传输中。

商业网站被人们期望迅速尽早引入新的特殊处理程序到金融网关，仅保留传输码(transaction number)。不过他们常常存储银行卡号在同一个数据库里。那些数据库和服务器少数情况有可能被未授权用户攻击和损害。

3.3. VPN

VPN的英文全称是“Virtual Private Network”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。顾名思义，虚拟专用网络我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。它可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设

了一条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线，但是不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一，目前在交换机，防火墙设备或Windows 2000等软件里也都支持VPN功能，一句话，VPN的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网。

虚拟专用网（VPN）被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安全连接；可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。

常用的虚拟私人网络协议有：

IPSec : IPsec(缩写IP Security)是保护IP协议安全通信的标准，它主要对IP协议分组进行加密和认证。

IPsec作为一个协议族（即一系列相互关联的协议）由以下部分组成：(1)保护分组流的协议；(2)用来建立这些安全分组流的密钥交换协议。前者又分成两个部分：加密分组流的封装安全载荷（ESP）及较少使用的认证头（AH），认证头提供了对分组流的认证并保证其消息完整性，但不提供保密性。目前为止，IKE协议是唯一已经制定的密钥交换协议。

PPTP: Point to Point Tunneling Protocol -- 点到点隧道协议

在因特网上建立IP虚拟专用网（VPN）隧道的协议，主要内容是在因特网上建立多协议安全虚拟专用网的通信方式。

L2F: Layer 2 Forwarding -- 第二层转发协议

L2TP: Layer 2 Tunneling Protocol --第二层隧道协议

VPN分类

针对不同的用户要求，VPN有三种解决方案：远程访问虚拟网（Access VPN）、企业内部虚拟网（Intranet VPN）和企业扩展虚拟网（Extranet VPN），这三种类型的VPN分别与传统的远程访问网络、企业内部的Intranet以及企业网和相关合作伙伴的企业网所构成的Extranet（外部扩展）相对应。

4. 应用方案

简单使用加密，对于服务端与客户端分离的情况，可以这样考虑：

使用公钥对数据加密，经过合法认证后，同意传输，传输后使用私钥解密，然后查看数据。这是一个简要的流程，具体环节可能存在不同的情况，需要具体分析。

加密方式很多种，选择一种最合适的最为关键。若从网站或服务器上进行传输，必须考虑以下几点：

1.服务器本身的安全

2.服务器上存放的内容的安全

3.服务器传输信息时的信息安全

基本情况：

4.1. 服务器本身安全

有如下几个方法解决此问题：

1.硬件防火墙：使用硬件防火墙固然可以有强大的防护能力，但是费用很高

2.软件防火墙：使用软件防火墙功能不弱于硬防，并且只需要一台普通PC，问题是设置复杂

3.系统安全设置：根据操作系统进行不同的安全设置

4.强口令密码：对任何使用帐户的系统都必须使用强口令

5.安全软件：各类安防软件如杀毒、防木马、网络防火墙等等

4.2. 服务器存放的内容安全

内容安全，有几个方面可以考虑：

1.对内容进行加密

2.对存放磁盘进行加密

3.内容编码加密

4.3. 服务器传输过程中的安全

传输过程的安全，必须考虑到被人获取到网络数据包后解析的情况。考虑如下：

1.传输加密数据

2.使用SSL技术

3.使用VPN技术

4.IPSec技术

https://www.360docs.net/doc/a78188520.html,Bkey（此处提USBkey是用于数据解析前后的判断，或者判断传输是否合理）

5. 算法实现

此处使用C#实现。

5.1. DES算法实现

///

/// DES加密

///

/// 被加密的明文

/// 密钥

/// 向量

/// 密文

public static Byte[] DESEncrypt(Byte[] Data, String Key, String Vector)

{

Byte[] bKey = new Byte[8];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);

Byte[] bVector = new Byte[8];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Vector.PadRight(bVector.Length)), bVector, bVector.Length);

Byte[] Cryptograph = null; // 加密后的密文

DESCryptoServiceProvider EncryptProvider = new DESCryptoServiceProvider();

EncryptProvider.Mode = CipherMode.CBC;

EncryptProvider.Padding = PaddingMode.Zeros;

try

{

// 开辟一块内存流

using (MemoryStream Memory = new MemoryStream())

{

// 把内存流对象包装成加密流对象

using (CryptoStream Encryptor = new CryptoStream(Memory,

EncryptProvider.CreateEncryptor(bKey, bVector),

CryptoStreamMode.Write))

{

// 明文数据写入加密流

Encryptor.Write(Data, 0, Data.Length);

Encryptor.FlushFinalBlock();

Cryptograph = Memory.ToArray();

}

}

}

catch

{

Cryptograph = null;

}

return Cryptograph;

}

///

/// DES解密

///

/// 被解密的密文

/// 密钥

/// 向量

/// 明文

public static Byte[] DESDecrypt(Byte[] Data, String Key, String Vector) {

Byte[] bKey = new Byte[8];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);

Byte[] bVector = new Byte[8];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Vector.PadRight(bVector.Length)), bVector, bVector.Length);

Byte[] original = null;

DESCryptoServiceProvider CryptoProvider = new DESCryptoServiceProvider();

CryptoProvider.Mode = CipherMode.CBC;

CryptoProvider.Padding = PaddingMode.Zeros;

try

{

// 开辟一块内存流，存储密文

using (MemoryStream Memory = new MemoryStream(Data))

{

// 把内存流对象包装成加密流对象

using (CryptoStream Decryptor = new CryptoStream(Memory,

CryptoProvider.CreateDecryptor(bKey, bVector),

CryptoStreamMode.Read))

{

// 明文存储区

using (MemoryStream originalMemory = new MemoryStream())

{

Byte[] Buffer = new Byte[1024];

Int32 readBytes = 0;

while ((readBytes = Decryptor.Read(Buffer, 0, Buffer.Length)) > 0)

{

originalMemory.Write(Buffer, 0, readBytes);

}

original = originalMemory.ToArray();

}

}

}

}

catch

{

original = null;

}

return original;

}

5.2. AES算法实现

///

/// AES加密

///

/// 被加密的明文

/// 密钥

/// 向量

/// 密文

public static Byte[] AESEncrypt(Byte[] Data, String Key, String Vector)

{

Byte[] bKey = new Byte[32];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);

Byte[] bVector = new Byte[16];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Vector.PadRight(bVector.Length)), bVector, bVector.Length);

Byte[] Cryptograph = null; // 加密后的密文

Rijndael Aes = Rijndael.Create();

try

{

// 开辟一块内存流

using (MemoryStream Memory = new MemoryStream())

{

// 把内存流对象包装成加密流对象

using (CryptoStream Encryptor = new CryptoStream(Memory,

Aes.CreateEncryptor(bKey, bVector),

CryptoStreamMode.Write))

{

// 明文数据写入加密流

Encryptor.Write(Data, 0, Data.Length);

Encryptor.FlushFinalBlock();

Cryptograph = Memory.ToArray();

}

}

}

catch

{

Cryptograph = null;

}

return Cryptograph;

}

///

/// AES解密

///

/// 被解密的密文

/// 密钥

/// 向量

/// 明文

public static Byte[] AESDecrypt(Byte[] Data, String Key, String Vector)

{

Byte[] bKey = new Byte[32];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);

Byte[] bVector = new Byte[16];

Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Vector.PadRight(bVector.Length)), bVector, bVector.Length);

Byte[] original = null; // 解密后的明文

Rijndael Aes = Rijndael.Create();

try

{

// 开辟一块内存流，存储密文

using (MemoryStream Memory = new MemoryStream(Data))

{

// 把内存流对象包装成加密流对象

using (CryptoStream Decryptor = new CryptoStream(Memory,

Aes.CreateDecryptor(bKey, bVector),

CryptoStreamMode.Read))

{

// 明文存储区

using (MemoryStream originalMemory = new MemoryStream())

{

Byte[] Buffer = new Byte[1024];

Int32 readBytes = 0;

while ((readBytes = Decryptor.Read(Buffer, 0, Buffer.Length)) > 0) {

originalMemory.Write(Buffer, 0, readBytes);

}

original = originalMemory.ToArray();

}

}

}

}

catch

{

original = null;

}

return original;

}