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數(shù)據(jù)加密基本概念及常見(jiàn)技術(shù)( 二 )

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DES正式公布后，世界各國(guó)的許多公司都推出自己實(shí)現(xiàn)DES的軟硬件產(chǎn)品 。美國(guó)NBS至少已認(rèn)可了30多種硬件和固件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 。硬件產(chǎn)品既有單片式的，也有單板式的;軟件產(chǎn)品既有用于大中型機(jī)的，也有用于小型機(jī)和微型機(jī)的 。
三重DES(Triple DES)則是DES的加強(qiáng)版 。是一種比較新的加密算法，它能夠使用多個(gè)密鑰，主要是對(duì)信息逐次作三次加密 。
隨機(jī)化數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(RDES)算法是日本密碼學(xué)家Nakao Y.Kaneko T等人于1996年初提出的一種新的DES改進(jìn)算法 。它只是在每輪迭代前的右半部增加了一個(gè)隨機(jī)置換，其他均與DES相同,目前看來(lái)它比DES安全性要好 。
* 美國(guó)新數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)CLIPPER和CAPSTONE
l984年，美國(guó)總統(tǒng)里根簽署154號(hào)國(guó)家安全決策會(huì)(NSDDl45)命令，國(guó)家保密局NSA著手制定美國(guó)政府非機(jī)要機(jī)構(gòu)使用新的加密標(biāo)準(zhǔn) 。NSA推行的商業(yè)安全通信簽署計(jì)劃CCEP完全改變了其密碼政策，密碼的算法不再公開(kāi)，對(duì)用戶(hù)只提供加密芯片及其硬件設(shè)備 。NSA所推出加密芯片命名為CLIPPER，其加密算法命名為SKIPJACK，屬于64位分組編碼的對(duì)稱(chēng)密鑰體制 。
CLIPPER主要是用于商用計(jì)算機(jī)網(wǎng)和通信網(wǎng)中對(duì)數(shù)據(jù)和語(yǔ)言進(jìn)行加密，它被設(shè)計(jì)成允許法律監(jiān)聽(tīng)的保密通信方式 。在使用前需在一種稱(chēng)為SCIF的安全設(shè)備中進(jìn)行編程，加解密時(shí)需將CLIPPER芯片裝入加密設(shè)備中進(jìn)行 。
l993年4月，美國(guó)白宮推出了EES(EscrowedEncryption Standard)加密標(biāo)準(zhǔn)，作為解決美國(guó)國(guó)家安全與美國(guó)公民需求之間的平衡問(wèn)題 。欲用EES來(lái)進(jìn)行通信的雙方都必須擁有帶Clipper芯片的電信安全設(shè)備 。
美國(guó)NSA在推出CLIPPER的同時(shí)，還推出了軍事通信網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的密碼芯片CAPSTONE，并著手對(duì)CAPSTONE進(jìn)行改進(jìn)，以作為繼CLIPPER之后的下一代的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) 。CAPSTONE是在CLIPPER的基礎(chǔ)上加入了數(shù)字簽名算法，密鑰交換及相關(guān)的數(shù)學(xué)函數(shù) 。
* 新一代加密算法IDEA
IDEA(International Data Encryption Algorithm)是一種國(guó)際信息加密算法 。它是1991年的瑞士ETH Zurich由James Massey 和Xueiia Lai發(fā)明的)，于l992年正式公開(kāi)，是一個(gè)分組大小為64位，密鑰為l28位，迭代輪數(shù)為八輪的迭代型密碼體制 。密鑰主要是通過(guò)二元和，模216加及216 l乘三種運(yùn)算來(lái)完成，IDEA另一特點(diǎn)是用戶(hù)可以根據(jù)需求選用64位或128位密鑰以滿足所需的安全要求 。
(2)公開(kāi)密鑰加密技術(shù)
l976年，Diffie和Hellman首次提出公開(kāi)密鑰加密體制，即每個(gè)人都有一對(duì)密鑰，其中一個(gè)為公開(kāi)的，一個(gè)為私有的 。發(fā)送信息時(shí)用對(duì)方的公開(kāi)密鑰加密，收信者用自己的私用密鑰進(jìn)行解密 。公開(kāi)密鑰加密算法的核心是運(yùn)用一種特殊的數(shù)學(xué)函數(shù)一單向陷門(mén)函數(shù)，即從一個(gè)方向求值是容易的 。但其逆向計(jì)算卻很困難，從而在實(shí)際上成為不可行的 。公開(kāi)密鑰加密技術(shù)它不僅保證了安全性又易于管理 。其不足是加密和解密的時(shí)間長(zhǎng) 。
公開(kāi)密鑰算法有很多，一些算法如著名的背包算法和McELiece算法都被破譯，目前公認(rèn)比較安全的公開(kāi)密鑰算法主要就是RSA算法及其變種Rabin算法，離散對(duì)數(shù)算法等 。
RSA是Rivet，Shamir和Adleman于1978年在美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出來(lái)的，它是一種比較典型的公開(kāi)密鑰加密算法，其安全性是建立在"大數(shù)分解和素性檢測(cè)"這一已知的著名數(shù)論難題的基礎(chǔ)上，即:將兩個(gè)大素?cái)?shù)相乘在計(jì)算上很容易實(shí)現(xiàn)，但將該乘積分解為兩個(gè)大素?cái)?shù)因子的計(jì)算量是相當(dāng)巨大的，以至于在實(shí)際計(jì)算中是不能實(shí)現(xiàn)的 。RSA被應(yīng)用于保護(hù)電子郵件安全的Privacy Enhanced Mail(PEM)和Pretty Good Privacy(PGP) 。
我國(guó)學(xué)者陶仁驥 。陳世華提出一種基于有限自動(dòng)機(jī)的公開(kāi)密鑰加密方法:FAPKC0，F(xiàn)APKC1，F(xiàn)APKC2，F(xiàn)APKC3 。這是國(guó)際上的第一個(gè)時(shí)序公開(kāi)密鑰算法，其安全性是建立在非線性有限自動(dòng)機(jī)求逆的困難上的 。因?yàn)閺臄?shù)學(xué)上，線性有限自動(dòng)機(jī)已有完美的可逆性理論，但迄今為止未解決非線性有限自動(dòng)機(jī)可逆性理論，它可用于保密通信、數(shù)字簽名，易于實(shí)現(xiàn)，密鑰量適中，加解密速度快，已受到國(guó)際上的關(guān)注 。此種密碼體制的深人研究方向有:

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