幾種常見加密算法的比較

1.DES加密算法


DES加密算法是一種分組密碼,以64位爲分組對數據加密,它的密鑰長度是56位,加密解密用同一算法。DES加密算法是對密鑰進行保密,而公開算法,包括加密和解密算法。這樣,只有掌握了和發送方相同密鑰的人才能解讀由DES加密算法加密的密文數據。因此,破譯DES加密算法實際上就是搜索密鑰的編碼。對於56位長度的密鑰來說,如果用窮舉法來進行搜索的話,其運算次數爲256。


隨着計算機系統能力的不斷髮展,DES的安全性比它剛出現時會弱得多,然而從非關鍵性質的實際出發,仍可以認爲它是足夠的。不過,DES現在僅用於舊系統的鑑定,而更多地選擇新的加密標準。


2.AES加密算法


AES加密算法是密碼學中的高級加密標準,該加密算法採用對稱分組密碼體制,密鑰長度的最少支持爲128、192、256,分組長度128位,算法應易於 各種硬件和軟件實現。這種加密算法是美國聯邦政府採用的區塊加密標準,這個標準用來替代原先的DES,已經被多方分析且廣爲全世界所使用。


AES加密算法被設計爲支持128/192/256位(/32=nb)數據塊大小(即分組長度);支持128/192/256位(/32=nk)密碼長度,,在10進制裏,對應34×1038、62×1057、1.1×1077個密鑰。


3.RSA加密算法


RSA加密算法是目前最有影響力的公鑰加密算 法,並且被普遍認爲是目前最優秀的公鑰方案之一。RSA是第一個能同時用於加密和數宇簽名的算法,它能夠抵抗到目前爲止已知的所有密碼攻擊,已被ISO推 薦爲公鑰數據加密標準。RSA加密算法基於一個十分簡單的數論事實:將兩個大素數相乘十分容易,但想要對其乘積進行因式分解卻極其困難, 因此可以將乘積公開作爲加密密鑰。


4.Base64加密算法


Base64加密算法是網絡上最常見的用於傳輸8bit字節代碼的編碼方式之一,Base64編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的標識信息。例如,在 JAVAPERSISTENCE系統HIBEMATE中,採用了Base64來將一個較長的唯一標識符編碼爲一個字符串,用作HTTP表單和 HTTPGETURL中的參數。在其他應用程序中,也常常需要把二進制數據編碼爲適合放在URL(包括隱藏表單域)中的形式。此時,採用Base64編碼 不僅比較簡短,同時也具有不可讀性,即所編碼的數據不會被人用肉眼所直接看到。


5.MD5加密算法


MD5爲計算機安全領域廣泛使用的一種散列函數,用以提供消息的完整性保護。對MD5加密算法簡要的敘述可以爲:MD5以512位分組來處理輸入的信息,且每一分組又被劃分爲16個32位子分組,經過了一系列的處理後,算法的輸出由四個32位分組組成,將這四個32位分組級聯後將生成—個128位散列值。


MD5被廣泛用於各種軟件的密碼認證和鑰匙識別上。MD5用的是哈希函數,它的典型應用是對一段信息產生信息摘要,以防止被篡改。MD5的典型應用是對一 段Message產生fingerprin指紋,以防止被“篡改”。如果再有—個第三方的認證機構,用MD5還可以防止文件作者的“抵賴”,這就是所謂的數字簽名應用。MD5還廣泛用於操作系統的登陸認證上,如UNIX、各類BSD系統登錄密碼、數字簽名等諸多方。


6.SHA1加密算法


SHA1是和MD5一樣流行的消息摘要算法。SHA加密算法模仿MD4加密算法。SHA1設計爲和數字簽名算法(DSA)一起使用。


SHA1主要適用於數字簽名標準裏面定義的數字簽名算法。對於長度小於2“64位的消息,SHA1會產生一個160位的消息摘要。當接收到消息的時候,這 個消息摘要可以用來驗證數據的完整性。在傳輸的過程中,數據很可能會發生變化,那麼這時候就會產生不同的消息摘要。SHA1不可以從消息摘要中復原信息, 而兩個不同的消息不會產生同樣的消息摘要。這樣,SHA1就可以驗證數據的完整性,所以說SHA1是爲了保證文件完整性的技術。


SHA1加密算法可以採用不超過264位的數據輸入,併產生一個160位的摘要。輸入被劃分爲512位的塊,並單獨處理。160位緩衝器用來保存散列函數 的中間和最後結果。緩衝器可以由5個32位寄存器(A、B、C、D和E)來表示。SHA1是一種比MD5的安全性強的算法,理論上,凡是採取“消息摘要” 方式的數字驗證算法都是有“碰撞”的——也就是兩個不同的東西算出的消息摘要相同,互通作弊圖就是如此。但是安全性高的算法要找到指定數據的“碰撞”很困 難,而利用公式來計算“碰撞”就更困難一目前爲止通用安全算法中僅有MD5被破解。


加密算法是密碼技術的核心,以上這些加密算法是常用的加密算法,而這些算法有些已經遭到破譯,有些安全度不高,有些強度不明,有些待進—步分析,有些需要深入研究,而神祕的加密算法世界,又會有新的成員加入,期待更安全的算法誕生。






另:幾種摘要算法的比較


1、CRC8、CRC16、CRC32
CRC(Cyclic Redundancy Check,循環冗餘校驗)算法出現時間較長,應用也十分廣泛,尤其是通訊領域,現在應用最多的就是 CRC32 算法,它產生一個4字節(32位)的校驗值,一般是以8位十六進制數,如FA 12 CD 45等。CRC算法的優點在於簡便、速度快,嚴格的來說,CRC更應該被稱爲數據校驗算法,但其功能與數據摘要算法類似,因此也作爲測試的可選算法。
在 WinRAR、WinZIP 等軟件中,也是以 CRC32 作爲文件校驗算法的。一般常見的簡單文件校驗(Simple File Verify – SFV)也是以 CRC32算法爲基礎,它通過生成一個後綴名爲 .SFV 的文本文件,這樣可以任何時候可以將文件內容 CRC32運算的結果與 .SFV 文件中的值對比來確定此文件的完整性。
與 SFV 相關工具軟件有很多,如MagicSFV、MooSFV等。
2、MD2 、MD4、MD5
這是應用非常廣泛的一個算法家族,尤其是 MD5(Message-Digest Algorithm 5,消息摘要算法版本5),它由MD2、MD3、MD4發展而來,由Ron Rivest(RSA公司)在1992年提出,被廣泛應用於數據完整性校驗、數據(消息)摘要、數據加密等。MD2、MD4、MD5 都產生16字節(128位)的校驗值,一般用32位十六進制數表示。MD2的算法較慢但相對安全,MD4速度很快,但安全性下降,MD5比MD4更安全、速度更快。
在互聯網上進行大文件傳輸時,都要得用MD5算法產生一個與文件匹配的、存儲MD5值的文本文件(後綴名爲 .md5或.md5sum),這樣接收者在接收到文件後,就可以利用與 SFV 類似的方法來檢查文件完整性,絕大多數大型軟件公司或開源組織都是以這種方式來校驗數據完整性,而且部分操作系統也使用此算法來對用戶密碼進行加密,另外,它也是目前計算機犯罪中數據取證的最常用算法。
與MD5 相關的工具有很多,如 WinMD5等。
3、SHA1、SHA256、SHA384、SHA512
SHA(Secure Hash Algorithm)是由美國專門制定密碼算法的 標準機構—— 美國國家標準技術研究院(NIST)制定的,SHA系列算法的摘要長度分別爲:SHA爲20字節(160位)、SHA256爲32字節(256位)、 SHA384爲48字節(384位)、SHA512爲64字節(512位),由於它產生的數據摘要的長度更長,因此更難以發生碰撞,因此也更爲安全,它是 未來數據摘要算法的發展方向。由於SHA系列算法的數據摘要長度較長,因此其運算速度與MD5相比,也相對較慢。
SHA1的應用較爲廣泛,主要應用於CA和數字證書中,另外在互聯網中流行的BT軟件中,也是使用SHA1來進行文件校驗的。
4、RIPEMD、PANAMA、TIGER、ADLER32 等
RIPEMD是Hans Dobbertin等3人在對MD4,MD5缺陷分析基礎上,於1996年提出來的,有4個標準128、160、256和320,其對應輸出長度分別爲16字節、20字節、32字節和40字節。

TIGER由Ross在1995年提出。Tiger號稱是最快的Hash算法,專門爲64位機器做了優化。

注:博客原文地址http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b3ca99d0102wgpz.html

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