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各種加密算法比較

 Baruch 2017-08-19
算法選擇:對(duì)稱(chēng)加密AES,非對(duì)稱(chēng)加密: ECC,消息摘要: MD5,數(shù)字簽名:DSA

對(duì)稱(chēng)加密算法(加解密密鑰相同)
名稱(chēng)
密鑰長(zhǎng)度
運(yùn)算速度
安全性
資源消耗
DES
56位
較快
3DES
112位或168位
AES
128、192、256位

非對(duì)稱(chēng)算法(加密密鑰和解密密鑰不同)
名稱(chēng)
成熟度
安全性(取決于密鑰長(zhǎng)度)
運(yùn)算速度
資源消耗
RSA
DSA
只能用于數(shù)字簽名
ECC
低(計(jì)算量小,存儲(chǔ)空間占用小,帶寬要求低)

散列算法比較
名稱(chēng)
安全性
速度
SHA-1
MD5

對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)算法比較
名稱(chēng)
密鑰管理
安全性
速度
對(duì)稱(chēng)算法
比較難,不適合互聯(lián)網(wǎng),一般用于內(nèi)部系統(tǒng)
快好幾個(gè)數(shù)量級(jí)(軟件加解密速度至少快100倍,每秒可以加解密數(shù)M比特?cái)?shù)據(jù)),適合大數(shù)據(jù)量的加解密處理
非對(duì)稱(chēng)算法
密鑰容易管理
慢,適合小數(shù)據(jù)量加解密或數(shù)據(jù)簽名

算法選擇(從性能和安全性綜合)
對(duì)稱(chēng)加密: AES(128位),
非對(duì)稱(chēng)加密: ECC(160位)或RSA(1024),
消息摘要: MD5
數(shù)字簽名:DSA
輕量級(jí):TEA、RC系列(RC4),Blowfish (不常換密鑰)
速度排名(個(gè)人估測(cè),未驗(yàn)證):IDEA <DES <GASTI28<GOST<AES<RC4<TEA<Blowfish  

簡(jiǎn)單的加密設(shè)計(jì): 用密鑰對(duì)原文做  異或,置換,代換,移位

名稱(chēng)
數(shù)據(jù)大小(MB)
時(shí)間(s)
平均速度MB/S
評(píng)價(jià)
DES
256
10.5
22.5
3DES
256
12
12
AES(256-bit)
256
5
51.2
Blowfish
256
3.7
64


表5-3 單鑰密碼算法性能比較表
名稱(chēng)
實(shí)現(xiàn)方式
運(yùn)算速度
安  全  性
改進(jìn)措施
應(yīng)用場(chǎng)合
DES
40-56bit
密鑰
一般
完全依賴(lài)密鑰,易受窮舉搜索法攻擊
雙重、三重DES,AES
  適用于硬件實(shí)現(xiàn)
IDEA
128bit密鑰
8輪迭代
較慢
軍事級(jí),可抗差值分析和相關(guān)分析
加長(zhǎng)字長(zhǎng)為32bit、密鑰為256bit,采用232 模加、232+1模乘
  適用于ASIC設(shè)計(jì)
GOST
256bit密鑰
32輪迭代
較快
軍事級(jí)
加大迭代輪數(shù)
S盒可隨機(jī)秘
密選擇,便于軟件實(shí)現(xiàn)
Blowfish
256-448bit
密鑰、16輪迭代
最快
  軍事級(jí)、可通過(guò)改變密鑰長(zhǎng)度調(diào)整安全性
 
適合固定密鑰場(chǎng)合,不適合常換密鑰和智能卡
RC4
密鑰長(zhǎng)度可變
快DESl0倍
對(duì)差分攻擊和線性攻擊具有免疫能力,高度非線性
密鑰長(zhǎng)度放寬到64bit
算法簡(jiǎn)單,易于編程實(shí)現(xiàn)
RC5
密鑰長(zhǎng)度和迭代輪數(shù)均可變
速度可根據(jù)
三個(gè)參數(shù)的
值進(jìn)行選擇
六輪以上時(shí)即可抗線性攻擊、通過(guò)調(diào)整字長(zhǎng)、密鑰長(zhǎng)度和迭代輪數(shù)可以在安全性和速度上取得折中
引入數(shù)據(jù)相倚轉(zhuǎn)
  適用于不同字長(zhǎng)的微處理器
CASTl28
密鑰長(zhǎng)度可變、16輪迭代
較快
可抵抗線性和差分攻擊
增加密鑰長(zhǎng)度、形成CAST256
適用于PC機(jī)和
UNIX工作站



常見(jiàn)加密算法
1、DES(Data Encryption Standard):對(duì)稱(chēng)算法,數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),速度較快,適用于加密大量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合; 
2、3DES(Triple DES):是基于DES的對(duì)稱(chēng)算法,對(duì)一塊數(shù)據(jù)用三個(gè)不同的密鑰進(jìn)行三次加密,強(qiáng)度更高;
3、RC2和RC4:對(duì)稱(chēng)算法,用變長(zhǎng)密鑰對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,比 DES 快;
4、IDEA(International Data Encryption Algorithm)國(guó)際數(shù)據(jù)加密算法,使用 128 位密鑰提供非常強(qiáng)的安全性;
5、RSA:由 RSA 公司發(fā)明,是一個(gè)支持變長(zhǎng)密鑰的公共密鑰算法,需要加密的文件塊的長(zhǎng)度也是可變的,非對(duì)稱(chēng)算法; 
6、DSA(Digital Signature Algorithm):數(shù)字簽名算法,是一種標(biāo)準(zhǔn)的 DSS(數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)),嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不算加密算法;
7、AES(Advanced Encryption Standard):高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn),對(duì)稱(chēng)算法,是下一代的加密算法標(biāo)準(zhǔn),速度快,安全級(jí)別高,在21世紀(jì)AES 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)是 Rijndael 算法;
8、BLOWFISH,它使用變長(zhǎng)的密鑰,長(zhǎng)度可達(dá)448位,運(yùn)行速度很快;
9、MD5:嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不算加密算法,只能說(shuō)是摘要算法;
10、PKCS:The Public-Key Cryptography Standards (PKCS)是由美國(guó)RSA數(shù)據(jù)安全公司及其合作伙伴制定的一組公鑰密碼學(xué)標(biāo)準(zhǔn),其中包括證書(shū)申請(qǐng)、證書(shū)更新、證書(shū)作廢表發(fā)布、擴(kuò)展證書(shū)內(nèi)容以及數(shù)字簽名、數(shù)字信封的格式等方面的一系列相關(guān)協(xié)議。
11、SSF33,SSF28,SCB2(SM1):國(guó)家密碼局的隱蔽不公開(kāi)的商用算法,在國(guó)內(nèi)民用和商用的,除這些都不容許使用外,其他的都可以使用;
12、ECC(Elliptic Curves Cryptography):橢圓曲線密碼編碼學(xué)。
13、TEA(Tiny Encryption Algorithm)簡(jiǎn)單高效的加密算法,加密解密速度快,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。但安全性不如DES,QQ一直用tea加密


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