信息安全中的对称密钥加密是什么?


对称密钥加密是一种加密方案,其中使用相同的密钥来加密和解密消息。这种数据编码方法在过去几十年中已被广泛用于促进政府和军队之间的秘密通信。

对称密钥加密也称为共享密钥加密、秘密密钥加密、单密钥加密、单密钥加密以及私钥加密。在这种加密形式中,很明显,密钥必须为发送方和接收方共享所知。这种方法的复杂之处在于密钥的分发。

对称密钥加密方案通常分为流密码或分组密码。流密码一次处理单个比特(字节或计算机字),并执行某种形式的反馈结构,以便密钥不断变化。

分组密码之所以被称为分组密码,是因为该方案一次加密一个信息块,并在每个块上使用相同的密钥。一般来说,在分组密码中使用相同的密钥时,相同的明文块将始终加密为相同的密文,而流密码中相同的明文将加密为不同的密文。

分组密码可以采用以下几种模式运行:

  • 电子密码本 (ECB) 模式是最简单的应用,共享密钥可以用来加密明文块以形成密文块。两个相同的明文块将始终产生相同的密文块。虽然这是分组密码最常见的模式,但它容易受到多种暴力攻击。

  • 密码分组链接 (CBC) 模式将反馈结构插入加密方案。在 CBC 中,明文在加密之前与之前的密文块进行异或 (XOR) 运算。在此模式下,两个相同的明文块不会加密为相同的密文。

  • 密码反馈 (CFB) 模式是作为自同步流密码的分组密码实现。CFB 模式允许以小于块大小的单位加密数据,这在某些应用中可能很有用,包括加密交互式终端输入。如果使用 1 字节 CFB 模式。

    每个传入字符都位于与块大小相同的移位寄存器中,进行加密,然后传输块。在接收端,密文被解密,并且块中更多的位被丢弃。

  • 输出反馈 (OFB) 模式是概念上与同步流密码相同的分组密码实现。OFB 通过使用与明文和密文比特流都无关的内部反馈结构来避免相同的明文块产生相同的密文块。

更新于:2022年3月4日

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