9. 保密通信小记

题记：失败的经历总是惨痛的，关键是要快速的重新振作起来，再次前行。最近的面试总是被问到加密算法的问题，这让我很郁闷，今天就查找了一些资料，收集总结一些关于密码学的小点，因为我并不是要从事算法或密码学相关领域，就简单记了些概要和流程，再面试被问到时，总不能什么都了解吧。简单学习一下，发现了解这些还是有必要的。（文中如有错误，还请提出，一起交流，内容不全，感兴趣的同学可以留言补充，笔者将感激不尽）

1.密码术的准则

• 不能证明某个事物是安全的，只能证明他是不安全的
• 算法和实现之间存在区别
• 永远不要相信专用算法
• 算法的强度基于密钥的秘密性，而非算法本身
• 密码术不仅仅是SSL（安全套接字协议，在客户端的浏览器和服务器之间进行点到点的加密）
• 所有的密码术都是可破解的，这仅仅是时间的问题
• 特性：
  • 机密性
  • 完整性
  • 认证性

• SSL会话
  • 低级别的加密方案，用于加密高级别协议(HTTP等)和文件传输协议(FTP)
  • 为了传送加密的数据，浏览器和服务器必须交换共同的密钥

  • 过程：

    
    SSL会话握手的过程

2. 四个密码原语

• 这些密码源语可以构建密码术的所有领域，原语之间也是紧密关联的

• 包括：

  • 随机数生成
  • 对称加密
  • 非对称加密
  • 散列函数

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• 随机数生成：不存在真正的随机数，只能依靠一定的算法或思想生成伪随机数

• 对称加密：又称单密钥加密，最基本和最容易的密码原语

  • 思想：使用一个密钥加密和解密消息

  • 流密码：消息被当成数据流，其数据是一个字节一个字节处理的，顺序很重要，一次一密

  • 分组密码：一次只对一个分组加密，一个分组可认为是一定数量的位，由算法确定，每个分组都是独立处理的，同一个消息中的各个分组的加密不存在关联。与流密码的区别就是在于他是一次对一个消息分组进行处理的。

      约束：通信双方必须在使用算法之前知道该密钥。
    

  • 共享密钥：

    实现：密钥协商。其中Diffie-Hellman密钥协商的实现就是让每个用户向其他用户发送一条消息，一旦双方都拥有了对方的消息，便在二者之间确定了一个密钥。

    缺陷：没有建立认证，通信的机密性和完整性都将丧失。

• 非对称加密：又称双密钥加密，需要两个密钥，一个用来加密(公钥)，另一个用来解密(私钥)。非对称加密非常缓慢。

  实现：与对称加密一起使用

    1。A创建两个用于非对称加密的密钥，其中一个密钥向外部公开(即公钥)，用于其他用户可以使用该密钥进行加密，另一个密钥只有A自己知道，供自己使用，用来解密（即私钥）
    2。用户B创建一个对称密钥
    3。用户B利用A公开的密钥(即公钥)，对自己创建的对称密钥进行加密，再发送给A
    4。A接收到经过非对称加密得到的密文，使用其私钥进行解密，得到用户B创建的对称密钥，并使用这个对称的密钥与用户B通信
  

• 散列函数：也叫单向散列函数，以任意长度的消息为输入，并计算出一个更短的长度固定的消息叫做摘要或散列，计算量小。

  • 三个特性：

    • 找到能过散列到相同摘要的两条消息在计算上是不可行的，
    • 给定一个摘要，找到能够产生相同摘要的第二条消息在计算上是不可行的
    • 给定一个摘要，找到该摘要的原始消息在计算上是不可行的

  • 常见的散列函数：MD(消息摘要),SHA(安全散列算法)

    MD4算法：是一个三轮迭代散列函数，每一轮都是16个步骤，而且每个步骤对应一个输入字，他得到的散列值是4个字长的位字符串。

    MD5算法：在MD4的基础上增加了额外一轮和更多常数，这些使得MD5更难被追踪。

    SHA-0：

    SHA-1：推荐连接