这篇文章主要介绍了Java对称加密工作模式原理详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
对称加密又分为分组加密和序列密码。
分组密码,也叫块加密(块密码),一次加密明文中的一个块。是将明文按一定的位长分组、明文组经过加密运算得到密文组,密文组经过解密运算(加密运算的逆运算),还原成明文组。
序列密码,也叫流加密(流计算程序),一次加密明文中的一个位。是指利用少量的密钥(制乱元素)通过某种复杂的运算(密码算法)产生大量的伪随机位流,用于对明文位流的加密。
解密是指用同样的密钥和密码算法及与加密相同的伪随机位流,用以还原明文位流。
分组加密算法中,有欧洲央行,CBC,循环流化床,富含这b几种算法模式。
1)央行(电子代码书)/电码本模式
央行(电子密本方式)其实非常简单,就是将数据按照8/16节一段进行加密或解密得到一段8/16个字节的密文或者明文,最后一段不足8/16个字节,按照需求补足8/16个字节进行计算,之后按照顺序将计算所得的数据连在一起即可,各段数据之间互不影响。
优点:
1。简单,有利于并行计算,误差不会被传送
缺点:
1。不能隐藏明文的模式
2。可能对明文进行主动攻击
2) CBC(密码块链接)/密文分组链接方式
CBC(密文分组链接方式)的实现机制使加密的各段数据之间有了联系。其实现的机理如下:
加密步骤如下:
1)首先将数据按照8/16个字节一组进行分组得到D1D2……Dn(若数据不是8的整数倍,用指定的填充数据补位)
2)第一组数据D1与初始化向量我异或后的结果进行加密得到第一组密文C1
3)第二组数据D2与第一组的加密结果C1异或以后的结果进行加密,得到第二组密文C2
4)之后的数据以此类推,得到Cn
5)按顺序连为C1C2C3……Cn即为加密结果。
解密是加密的逆过程,步骤如下:
1)首先将数据按照8/16个字节一组进行分组得到C1C2C3……Cn
2)将第一组数据进行解密后与初始化向量我进行异或得到第一组明文D1(注意:一定是先解密再异或)
3)将第二组数据C2进行解密后与第一组密文数据进行异或得到第二组数据D2
4)之后依此类推,得到Dn
5)按顺序连为D1D2D3……Dn即为解密结果。
这里注意一点,解密的结果并不一定是我们原来的加密数据,可能还含有你补得位,一定要把补位去掉才是你的原来的数据。
优点:
1。不容易主动攻击、安全性好于央行,适合传输长度长的报文,是SSL, IPSec的标准
缺点:
1。发送方和接收方都需要知道初始化向第四量
2 .加密过程是串行的,无法被并行化(在解密时,从两个邻接的密文块中即可得到一个平文块。因此,解密过程可以被并行化)
3。误差传递
3)密码反馈(CFB)/密文反馈模式
密文反馈(流化床、密码反馈)模式类似于CBC,可以将块密码变为自同步的流密码;工作过程亦非常相似,循环流化床的解密过程几乎就是颠倒的CBC的加密过程:
需要使用一个与块的大小相同的移位寄存器,并用四世将寄存器初始化。然后,将寄存器内容使用块密码加密,然后将结果的最高x位与平文的x进行异或,以产生密文的x位。下一步将生成的x位密文移入寄存器中,并对下面的x位平文重复这一过程。解密过程与加密过程相似,以四开始,对寄存器加密,将结果的高x与密文异或,产生x位平文,再将密文的下面x位移入寄存器。
与CBC相似,平文的改变会影响接下来所有的密文,因此加密过程不能并行化;而同样的,与CBC类似,解密过程是可以并行化的。
优点:
1。隐藏了明文模式
2。分组密码转化为流模式
3。可以及时加密传送小于分组的数据
缺点:
