对称加密算法简介

Posted 2021-02-28 hachikot

对称加密（symmetric encryption）

1. 对称加密就是加密/解密都用相同密钥的加密算法
2. 明文（plaintext）：指任何没有经过加密的信息
3. 加密算法（encryption algorithm）：对明文进行替换，变形等操作的步骤规则
4. 密钥（secret key）：明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数
5. 密文（ciphertext）：明文经过加密算法处理后的输出
6. 解密算法（decryption algorithm）：加密算法的逆向操作
   

好的对称加密算法标准

一个好的对称加密算法，让破解者就算知道了算法流程，知道了明文和对应的密文，但是还是很难破解出密钥key。
不过一般而言，破解者只知道算法流程和密文。所以总的来说对称加密算法最重要的就是保护好密钥key。
一般而言，信息发送源要将自己的密钥共享给信息目的地，需要通过安全的通道专门传输密钥，一旦密钥泄漏那么对称加密算法也就不起作用了。

加密方法分类

加密算法，包括对称和非对称，使用的加密手段可以总的归纳为两类操作：

• 替换（substitution）：将明文中的字母，或者比特，或者单词等映射为另外的值；
• 换位（transposition）：明文中的元素被重新排列

根据处理数据的形式不同，可以划分为块加密和流加密：

• 块加密（block cipher）：一次加密处理固定大小的块数据
• 流加密（stream cipher）：连续处理明文中的元素

加密算法安全性定义

如果一个加密算法是无条件安全的（unconditionally secure），就是说无论破解者用多少时间去暴力破解密钥，还是不断分析密钥都无法破解。但无条件安全的加密算法是不存在的。所以加密算法的目标就是到达计算安全的（computationally secure）：

• 破解密钥的成本高于获取加密信息的价值
• 破解密钥的时间超出加密信息的保密生命期