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对称密码体制的优缺点

文章出处:渔翁信息作者:渔翁信息人气:发表时间:2019-03-21 13:55

对称密码体制也叫做秘密密钥密码体制、单密钥密码体制或常规密码体制。包括原始的明文、加密算法、密钥、密文解密算法、发送发、接收方,以及攻击者基本元素。它的基本特征是加密和解密密钥相同。

发送方的明文消息最常见的是{0,1}中元素组成的二进制串。加密前先生成作为密码变换输入参数之一的密钥,此密钥形如k=[k1,k2,……kj]。该密钥或由发送方生成,借助安全渠道传给接收方,或由可靠的第三方生成,再发给发送方和接收方。

通过加密算法E,发送方结合消息p和密钥k生成密文c=[c1,c2,……cN],即

c=Ek(P)

通过解密算法D,接收方结合密文c和密钥k恢复明文p=[p1,p2,……pM],即

p=Dk(c)

攻击者能通过不安全的公开信道查看密文c,但触碰到明文或密钥k是不行的,他可以尝试恢复明文P或密钥k。假设攻击者知道加密算法E和解密算法D,如果他仅对当前特定消息有兴趣,则会借助生成明文的估计值p‘来恢复明文p。如果也对读取未来消息有兴趣,就需要借助生成密钥的估计值k来恢复密钥k。

对称密码体制的安全性主要取决于两个因素:①加密算法一定要足够强大。使得不需对算法保密,仅由密文就能破译出消息的做法是不行的。

密钥的安全性。密钥一定要保密并确保有足够大的空间,并且通过密文和加密/解密算法的知识破译出消息是不行的。

对称密码算法的优点是密钥相对较短,加、解密速度快,有很高的数据吞吐率,硬件实现可达到每秒几百兆字节,软件也可到兆字节每秒。

缺点有以下四点:①对称密码算法的突出问题是通信安全的关键是密钥,发信方要安全地将其送到收信方,不能泄露它的内容。

多人通信时密钥组合的数量会极度膨胀,使密钥分发更加困难,N个人两两通信需要的密钥数为CN2=N(N-1)/2。而且每次会话都要更换密钥是使用密码的良好习惯。

通信双方的密钥一定要一致,这样才可以发送保密的信息。如果通信双方不相识,就不能向对方发密文。

除密钥管理与分发的问题外,对称密码算法的数字签名也是个问题。


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