古埃及的象形文字是世界上最古老的文字之一,雖然經過了許多代人的研究,但這種包含著人們最原始“加密”思想的古老文字,至今我們仍然不能了解其中所有的含義 你知道“凱撒密碼”么? 凱撒密碼是一種非常古老的加密方法,相傳當年凱撒大帝行軍打仗時為了保證自己的命令不被敵軍知道,就使用這種特殊的方法進行通信,以確保信息傳遞的安全。它的原理很簡單,說到底就是字母與字母之間的替換。下面讓我們看一個簡單的例子:“Micro computer”,用愷撒密碼法加密后字符串變為“plfur frpsxwhu”,它的原理是什么呢?把Micro computer中的每一個字母按字母表順序向后移3位,所得的結果就是剛才我們看到的密文。
凱撒密碼的明文與密文
一、計算機加密技術的發展
使用機械方式相比傳統的手工方式更加高效(加密速度方面)和準確(誤碼率方面),不過隨著計算機技術的發展,人們將目光投向了計算速度更快,效率更高的電子加密技術。
與此同時,普通而簡單的加密方式已經無法滿足人們對數據安全的要求,一些更新、更復雜、更難以破解的加密方式不斷投入使用,以滿足人們對數據安全性的需要。發展到現在,加密技術按照工作方式的不同大致可以分成三類:對稱加密、非對稱加密以及不可逆加密。加密算法是整個加密技術的靈魂,任何一種成熟的加密技術都是建立在一種或多種加密算法組合的基礎之上;換句話說,無論是硬件加密還是軟件加密,脫離了加密算法一切都是空談!
軟件加密算法及其特點 顧名思義,軟件加密就是通過一些加密軟件按照特定的方法來實現加密/解密功能。軟件加密這種方式依賴于操作系統,并且通過CPU來對數據進行轉換/運算操作,這樣一來就會占用很多處理器和內存資源,勢必降低其加密/解密的速度;而且軟件加密的密鑰通常被保存在硬盤中,如果密鑰被黑客找到就很容易將數據解密,導致其安全性被大大削弱。 在軟件加密方面,具有代表性的如來自美國的加密軟件《PGP》(全名:《Pretty Good Privacy》,本文中簡記為PGP),它綜合了對稱加密和非對稱加密兩種算法,充分利用兩類加密算法的特點,來完成對電子郵件等個人私密文件的加密過程:首先,使用者啟動PGP來加密一段內容,PGP會首先壓縮明文,然后生成一個一次性會話密鑰(MY1),再用這個密鑰配合傳統的對稱加密算法(如AES等),加密剛才壓縮的明文,并產生密文;隨后,程序會根據這段密文和接收者的公開密鑰生成接收者的一次性會話密鑰(MY2);最后,MY2會隨密文一起發送給接收者,接收者會用自己的私有密鑰來獲得MY2,并最終根據MY2來解密密文,得到原始信息(發信者的內容,即原來的明文)。
PGP在加密時需要使用到大量的隨機數,所以在軟件中有一個比較有趣的設定,就是在加密時需要用戶不停地移動鼠標來獲得這些隨機數(當然,這個過程是一次性的,而且是不可模仿的)
除此之外,還有很多保護本機內容的加密軟件,如acer筆記本電腦上的《eDataSecurity Management》:其是一款筆記本電腦的加密軟件,通過它用戶可以對各種文件或目錄進行密碼加密,防止未授權的用戶非法讀取計算機上的資料。按照保密等級的不同,從低到高依次分為128bit、192bit和256bit三種不同強度的加密方式,用戶可以按需選擇,不過加密等級越高,在進行加密/解密操作時所耗費的時間也就越長。 我們不妨把軟件加密的特點歸結如下:加密過程需要計算機的CPU全程參與,會消耗大量的系統資源,通常將密鑰保存在計算機的硬盤(或其它存儲設備)上;在密鑰不丟失的情況下,可以滿足安全性的需求,并對“暴力破解”有一定的抵御能力。 硬件加密及其特點 硬件加密的過程與軟件加密是相對而言的,硬件加密的特點在于其完全脫離操作系統,而且對操作系統而言是透明的。硬件加密的過程通常由一顆獨立的加密控制芯片來完成對數據的加密/解密運算,全程基本上不需要CPU支持,其原理是將需要保護的數據轉換成不可識別的數據模塊,因此在加密/解密速度上以及安全性上比軟件的方式要好。 說到硬件加密,可能大家首先會想到的就是硬件加密卡(圖2)。硬件加密卡在安裝時非常簡單,只需要把加密卡插在主板的PCI插槽上,然后用數據線連接硬盤即可。在使用時,需要把USB加密盤插在加密卡對應的接口上,平時使用與正常無異;但是一旦拔出USB加密盤系統就會被鎖死,只有重新插入加密盤才能繼續使用。
圖2硬件加密卡常與USB加密盤配套使用,二者缺一不可,如果USB加密盤丟失,硬盤上的數據將徹底無法識別 硬件加密的安全級別要比軟件加密高很多,縱然機器丟失或者硬盤被盜,黑客也不能讀取其中的數據;硬件加密從原理上來說杜絕了黑客嘗試“暴力破解”的途徑,所以更加安全。不過硬件加密的局限性在于過分依賴加密卡,如果加密卡損壞或者USB加密盤丟失,即使是用戶自己也無法再進入那臺被加密過的機器,而加密卡的生產廠商也沒有辦法復制新的鑰匙出來。不過,硬件加密過高的實現成本也阻止了其更大范圍的應用,對于對數據安全性要求不高的普通用戶,更傾向于采用軟件加密的方式。
新聞熱點
疑難解答