考研复试-密码学（对比总结版本）

密码学

• • 对称加密算法
  • 非对称加密算法（公开密钥算法）
  • 哈希算法（单向散列算法、杂凑函数）
  • 其他

各种算法介绍就不总结了，主要列举一些基本要点，方便对比记忆

对称加密算法

DES
密文长度（每组）：64bits

密钥长度：64bits（8bits奇偶校验+56bits有效密钥）

算法流程重要环节：初始置换、轮结构（16轮，E盒扩展、S盒压缩、P盒置换）、逆初始置换、16个子密钥产生器（用于E盒扩展后的模2加密）。

补充：
密文与明文、密文与密钥的相关性：每个密文比特都是明文比特和所有密钥比特的复合函数，并且达到这一要求迭代次数至少为5次。迭代8次后，可认定为输入与输出是不相关。

二重DES
对明文加密使用两个不同密钥K1、K2。因此二重DES有效密钥长度实际为112bits。
三重DES
有四种不同模式：
有效密钥长度为168bits的有两种：
（1）DES-EEE3模式

（2）DES-EDE3模式

（3）DES-EEE2模式

（4）DES-EDE2模式

AES
有128比特的分组长度，并支持128、192和256比特的密钥长度；其前身为Rijndael；AES将分组长度固定为128位，仅支持128、192和256位的密钥长度，分别称为AES-128、AES-192、AES-256。

算法流程重要环节：轮密钥加、字节代替、行位移、列混合。（注意最后一轮没有列混合）。

	明文分组长度=128bit	明文分组长度=192bit	明文分组长度=256bit
密钥长度	10轮加密	12轮加密	14轮加密
密钥长度	12轮加密	12轮加密	14轮加密
密钥长度	14轮加密	14轮加密	14轮加密

对称流式加密RC4算法
采用单密钥，但与分组加密不同，流式加密不是对明文分组后对每个分组进行同样的加密 *** 作，而是根据密钥产生一个伪随机密码流，连续不断地对明文字节流进行处理，产生密文输出流。应用于SSL、WEP。

SM1、SM4、ZUC（国内）

名称	密钥长度	资源消耗	安全性	速度
DES	56bit	中	低	较快
3DES	112bit、168bit	高	中	慢
AES	112bit、192bit 、256bit	低	高	快

非对称加密算法（公开密钥算法）

RSA
既可用于加密，也可用于数字签名；
安全性基于数论中的大数分解困难性。

ECC（椭圆曲线密码体制）
相比RSA等公钥算法，使用较短的密钥长度而能得到相同程度的安全性。

SM2（国内）
（图片来自百度百科）

DSA数字签名算法
借鉴Elgamal和Schnoor算法；
安全性基于离散对数。

名称	速度	安全性	资源耗费
RSA	慢	高	高
ECC	快	高	低
DSA	慢	高	\

哈希算法（单向散列算法、杂凑函数）

MD5
以512位分组来处理输入的信息，且每一分组划分为16个32位子分组；算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

SHA-1 、SHA-256、SHA-384、SHA-512
分别产生160位、256位、384位和512位的哈希值。

SM3（国内）

名称	安全程度	运算速度
MD5	中	快
SHA-1	高	慢
SM3	与SHA-256相当	与SHA-256相当

HMAC
用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。及基于密钥的哈希算法的认证协议。

其他

对称密码体制与非对称密码体制

名称	速度	密钥管理	安全性
对称算法	快	较难	中
非对称算法	慢	容易	高

MD（消息摘要）、MAC（消息认证码）、数字签名对比
MD
哈希值，通过哈希算法得出，用于检验数据的完整性；
是不可逆加密算法加密，得到固定长度的哈希值。

MAC（消息认证码）
又称：消息鉴别码、文件消息认证码；
可以验证数据的完整性、可以验证数据确实是由原始发送方发出的。通信双方会以相同的方式生成MAC值，然后进行比较,一旦两个MAC值相同表示MAC验证正确。

数字签名
MAC不能保证消息的不可抵赖性，而数字签名可以保证。
因为数字签名使用的是公钥密码体制，私钥只有发送者自己知道；而MAC使用对称加密，一方能够验证MAC，就能伪造MAC，因为发送方和接收方的秘钥是一样的。

	MD	MAC	数字签名
是否加密	不加密	加密	加密
加密算法	\	对称加密算法	非对称加密算法
是否防抵赖	否	否	是