加密技术中，对称加密和不对称加密的最大区别？

Posted 2023-03-15

还有个问题，作为一种签名技术，数字签名的目的是什么？

参考技术A 加密的算法可以分为对称加密和不对称加密.在对称加密算法中,一个密钥被用来进行信息交换得两方共享.发送方利用私钥的拷贝来加密数据.在接收方,利用同样的私钥的拷贝来解密数据.绝大多数的加密,如基于共享密码和共享安全标识都是对称加密的例子.

在这种类型的系统中,一个中心的服务器分发共享的密钥给需要安全交互的使用者.对称加密的缺点是共享密钥的管理,分发和保护它们的安全性,特别是在象internet这样的公网上.

为了克服在公共网络中管理密钥的的难度,使用成对的密钥来取代单一的密钥.在不对称加密算法中,双方都互相拥有一个私钥和一个公钥.

公钥是利用一种不可逆的方法对私钥进行操作后产生的,因此一旦两者中的一种用来加密数据,另外一种就可以用来解密.另外,不可由公钥来推测出私钥,而且只有用私钥来解密用公钥加密的数据.当发送异步加密的报文时,发送者利用接收者的公钥加密报文,确保只有接收者可以利用他的私钥来解密报文.如果你用另外一种方式来处理,任何人都可利用可利用的公钥来解密报文.不对称加密是PKI的基础,pki是x.509安全标准的基础.不对称加密算法是一种典型基于对大数处理的算法,如指数合对数运算.它比对称加密算法需要更多的cpu时间来进行加密和解密.,因为这个原因,不对称加密经常用来安全的传送一个对称的”会话”密钥,用来加密交互的剩余部分,这也只是在信息交换的持续周期内有效.

因为公钥可以很容易的获得,使用公钥进行加密减轻了分发和管理密钥的难度.不幸的是,这种方便性的代价是不对称加密算法通常比对称加密算法慢几个数量级.由于此,不对称加密方法只用来处理比较小的数据.例如安全密钥和标识以及数字签名.

公钥加密（不对称加密）、私钥加密（对称加密）

公钥加密使用一个必须对未经授权的用户保密的私钥和一个可以对任何人公开的公钥。公钥和私钥都在数学上相关联；用公钥加密的数据只能用私钥解密，而用私钥签名的数据只能用公钥验证。公钥可以提供给任何人；公钥用于对要发送到私钥持有者的数据进行加密。两个密钥对于通信会话都是唯一的。公钥加密算法也称为不对称算法，原因是需要用一个密钥加密数据而需要用另一个密钥来解密数据。

公钥加密算法使用固定的缓冲区大小，而私钥加密算法使用长度可变的缓冲区。公钥算法无法像私钥算法那样将数据链接起来成为流，原因是它只可以加密少量数据。因此，不对称操作不使用与对称操作相同的流模型。

双方（小红和小明）可以按照下列方式使用公钥加密。首先，小红生成一个公钥/私钥对。如果小明想要给小红发送一条加密的消息，他将向她索要她的公钥。小红通过不安全的网络将她的公钥发送给小明，小明接着使用该密钥加密消息。（如果小明在不安全的信道如公共网络上收到小红的密钥，则小明必须同小红验证他具有她的公钥的正确副本。）小明将加密的消息发送给小红，而小红使用她的私钥解密该消息。

但是，在传输小红的公钥期间，未经授权的代理可能截获该密钥。而且，同一代理可能截获来自小明的加密消息。但是，该代理无法用公钥解密该消息。该消息只能用小红的私钥解密，而该私钥没有被传输。小红不使用她的私钥加密给小明的答复消息，原因是任何具有公钥的人都可以解密该消息。如果小红想要将消息发送回小明，她将向小明索要他的公钥并使用该公钥加密她的消息。然后，小明使用与他相关联的私钥来解密该消息。

在一个实际方案中，A和B使用公钥（不对称）加密来传输私（对称）钥，而对他们的会话的其余部分使用私钥加密。

公钥加密具有更大的密钥空间（或密钥的可能值范围），因此不大容易受到对每个可能密钥都进行尝试的穷举攻击。由于不必保护公钥，因此它易于分发。公钥算法可用于创建数字签名以验证数据发送方的身份。但是，公钥算法非常慢（与私钥算法相比），不适合用来加密大量数据。公钥算法仅对传输很少量的数据有用。公钥加密通常用于加密一个私钥算法将要使用的密钥和 IV。传输密钥和 IV 后，会话的其余部分将使用私钥加密。

.NET 通过抽象基类 (System.Security.Crytography.AsymmetricAlgorithm) 提供下列非对称（公钥/私钥）加密算法：

• DSACryptoServiceProvider

• RSACryptoServiceProvider

私钥加密算法使用单个私钥来加密和解密数据。由于具有密钥的任意一方都可以使用该密钥解密数据，因此必须保护密钥不被未经授权的代理得到。私钥加密又称为对称加密，因为同一密钥既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快（与公钥算法相比），特别适用于对较大的数据流执行加密转换。

通常，私钥算法（称为块密码）用于一次加密一个数据块。块密码（如 RC2、DES、TripleDES 和 Rijndael）通过加密将 n 字节的输入块转换为加密字节的输出块。如果要加密或解密字节序列，必须逐块进行。由于 n 很小（对于 RC2、DES 和 TripleDES，n = 8 字节；n = 16 [默认值]；n = 24；对于 Rijndael，n = 32），因此必须对大于 n 的数据值一次加密一个块。

基类库中提供的块密码类使用称作密码块链 (CBC) 的链模式，它使用一个密钥和一个初始化向量 (IV) 对数据执行加密转换。对于给定的私钥 k，一个不使用初始化向量的简单块密码将把相同的明文输入块加密为同样的密文输出块。如果在明文流中有重复的块，那么在密文流中将存在重复的块。如果未经授权的用户知道有关明文块的结构的任何信息，就可以使用这些信息解密已知的密文块并有可能发现您的密钥。若要克服这个问题，可将上一个块中的信息混合到加密下一个块的过程中。这样，两个相同的明文块的输出就会不同。由于该技术使用上一个块加密下一个块，因此使用了一个 IV 来加密数据的第一个块。使用该系统，未经授权的用户有可能知道的公共消息标头将无法用于对密钥进行反向工程。

可以危及用此类型密码加密的数据的一个方法是，对每个可能的密钥执行穷举搜索。根据用于执行加密的密钥大小，即使使用最快的计算机执行这种搜索，也极其耗时，因此难以实施。使用较大的密钥大小将使解密更加困难。虽然从理论上说加密不会使对手无法检索加密的数据，但这确实极大增加了这样做的成本。如果执行彻底搜索来检索只在几天内有意义的数据需要花费三个月的时间，那么穷举搜索的方法是不实用的。

私钥加密的缺点是它假定双方已就密钥和 IV 达成协议，并且互相传达了密钥和 IV 的值。并且，密钥必须对未经授权的用户保密。由于存在这些问题，私钥加密通常与公钥加密一起使用，来秘密地传达密钥和 IV 的值。

.NET 提供以下实现类以提供对称的密钥加密算法：

• DESCryptoServiceProvider

• RC2CryptoServiceProvider

• RijndaelManaged

• TripleDESCryptoServiceProvider