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淺析數(shù)據(jù)加密技術(shù)與安全電子交易

云知道

摘要：本文概要介紹了數(shù)據(jù)加密的一些經(jīng)典的方法，并且以此為基礎(chǔ)討論電子商務(wù)安全技術(shù)和SET協(xié)議 。
關(guān)鍵詞：密鑰，數(shù)據(jù)加密技術(shù)，DES，RSA，電子商務(wù)，SET
一、引言
隨著當(dāng)今計算機網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，計算機安全已經(jīng)成為社會各界關(guān)注的焦點 。本文討論了數(shù)據(jù)加密的兩種分類，并選取兩種典型的方法加以講述 。然后在此基礎(chǔ)上討論電子商務(wù)的一些安全技術(shù)和SET協(xié)議 。
二、數(shù)據(jù)加密
設(shè)計一種密度強的密碼算法有兩種方法，一是研究用于密碼分析的所有可能性解法，然后設(shè)計一套規(guī)則以挫敗這些解法中的任何一種算法，于是便能構(gòu)造一種能夠抗拒這些解法的算法，二是構(gòu)造這樣的一些算法，使得要破解它就必須解一些問題，而這些問題被認為是不可解的 。本文將要介紹的DES算法屬于第一種，而RSA則屬于第二種 。
加密技術(shù)按照密鑰的公開與否可以分為兩種體系，第一是對稱密鑰體系，這里加密密鑰匙和解密密鑰是相同的 。為了安全性，密鑰要定期的改變 。對稱算法速度快，所以在處理大量數(shù)據(jù)的時候被廣泛使用，其關(guān)鍵是保證密鑰的安全 。典型的算法有DES及其各種變形(如Triple DES)，IDEA，RC4、RC5以及古典密碼(如代換密碼和轉(zhuǎn)輪密碼)等 。在眾多的對稱密碼中影響最大的是DES密碼 。第二是公開密鑰體系，分別存在一個公鑰和私鑰，公鑰公開，私鑰保密 。公鑰和私鑰具有一一對應(yīng)的關(guān)系，用公鑰加密的數(shù)據(jù)只有用私鑰才能解開，其效率低于對稱密鑰體系，典型的算法有RSA、背包密碼，Elliptic Curve、ElGamal算法等等 。最有影響的公鑰加密算法是RSA，足夠位數(shù)的RSA能夠抵抗到目前為止已知的所有密碼攻擊 。下面選取兩體系中各最具有代表性最有影響的算法DES和RSA進行討論 。
1.RSA算法
RSA算取自于它的創(chuàng)始人的名字:Rivest，Shamir，Adelman，該算法于1978年最早提出，至今仍沒有發(fā)現(xiàn)嚴重的安全漏洞 。RSA基于數(shù)學(xué)難題，即具有大素數(shù)因子的合數(shù)分解，以最新的計算方法也還是計算上不可行的 。數(shù)論經(jīng)驗表明，這個問題是難解的 。
RSA使用兩個密鑰，一個是公鑰(public key，以下用PK表示)，一個是私鑰(private key，以下用SK表示) 加密時把明文分成塊，塊的大小可變，但不超過密鑰的長度 。RSA把明文塊轉(zhuǎn)化為與密鑰長度相同的密文 。其算法如下:
首先選擇兩個秘密的相異質(zhì)數(shù)p，q，計算n=pq，取r是與(p-1)(q-1)互質(zhì)的數(shù)，這里r便是SK 。接著找一數(shù)m，使得rm==1mod(p-1)(q-1)，根據(jù)歐幾里得算法(a=bn c,則a與b的gcd就等于b與c的gcd)，這樣的m一定可以找到 。這里m和n便是公鑰PK 。在編碼時，假設(shè)資料為A，將其分成等長數(shù)據(jù)N塊， 每塊為a
對于p，q的選擇，一般來說是足夠大的素數(shù)， 對于大，并沒有一個確定的界限，因為隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，破解能力正在逐步增強(根據(jù)摩爾定理計算能力18個月就翻一番) 。一般來說，安全等級高的，則密鑰選取大的，安全等級低些，則選取相對小些的數(shù) 。RSA的安全性依賴于大數(shù)分解，然而值得注意的是，是否等同于大數(shù)分解一直未得到理論上的證明，并沒有證明要破解RSA就一定得進行大數(shù)分解 。
2.DES
DES采用傳統(tǒng)的換位和置換的方法進行加密，在56比特密鑰的控制下，將64比特明文塊變換為64比特密文塊，加密過程包括16輪的加密迭代，每輪都采用一種乘積密碼方式(代替和移位) 。首先是處理原密鑰，產(chǎn)生16個48位子密鑰K(i)，i=1,2…16，接著處理64位數(shù)據(jù)塊，過程可以用下圖表示:
其中置換和g 函數(shù)的選擇都按特定的規(guī)則進行，g函數(shù)操作是先將R(I)擴充成48位后與K(I 1)異或運算，接著將所得的48位數(shù)分成8個6位數(shù)，記為B[I]，I=1,2…8，選取8個S密箱，將B[I]的第一位和第六位串聯(lián)成一個數(shù)記位m，取出B[I]的第二至五位串聯(lián)成一個四位數(shù)記位n，用S密箱中的第n行第m列的數(shù)替換B[I]，替換完全部的B[I]后，將B[1]至B[8]串聯(lián)成一個32位數(shù)，再經(jīng)過換位，至此g函數(shù)操作全部結(jié)束 。將所得結(jié)果與L[I]異或后，得到R[I 1] 。進行下一輪的加密，直到用完K(16)，再經(jīng)過逆初始置換，全部加密過程結(jié)束 。而脫密時只需要將密鑰順序倒過來，即第一輪用K(16)，第二輪用K(15)，以次類推 。

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