从事IC建设事业的一些技术分享《三、加密技术分类与应用模式》

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加密技术分类

       
密码学发展至今，产生了很多密码算法。有的算法已在学术刊物中披露，而更多的却作为军事、商业及贸易等秘密被严加保密。现代密码可以概括为序列密码、分组密码及公共密钥密码三种类型，同时与密码技术相关联的还有密钥管理和密码分析。

序列密码

序列密码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。

序列密码由密钥和密码算法两部分构成。密钥在每次使用之前都要变换，一般存储在密码设备内部或从外部输入密码设备。密码算法在较长时间内是固定的。密钥的灵活变换是这一密码算法的活跃因素，而安全保密的关键则在于密码算法的复杂性。序列密码一般应满足三个方面的要求：一是足够长的周期；二是较高的复杂性；三是产生的密钥流符合随机检验的要求。

序列密码的优点是运算速度快，密文传输中的错误不会在明文中产生扩散。其缺点是密钥变换过于频繁，密钥分配较难。由于序列密码历史悠久，理论完善，目前仍是国际密码应用的主流。

分组密码

分组密码是将明文按一定的位长分组，明文组和密钥组的全部经过加密运算得到密文组。解密时密文组和密钥组经过解密运算（加密运算的逆运算），还原成明文组。

分组密码的优点是：密钥可以在一定时间内固定，不必每次变换，因此给密钥配发带来了方便。但是，由于分组密码存在着密文传输错误在明文中扩散的问题，因此在信道质量较差的情况下无法使用。

DES密码就是1977年由美国国家标准局公布的第一个分组密码。

公共密钥密码

    无论是序列密码还是分组密码，其加密和解密密钥均是相同的，因此必须严格保密，且要经安全渠道配发，这在跨越很大的地理位置上应用是一个难以解决的问题。1976年有人提出了公共密钥密码体制，其原理是加密密钥和解密密钥分离。这样，一个具体用户就可以将自己设计的加密密钥和算法公诸于众，而只保密解密密钥。任何人利用这个加密密钥和算法向该用户发送的加密信息，该用户均可以将之还原。因此，人们通常也将这种密码体制称为双密钥密码体制或非对称密码体制；与此相对应，将序列密码和分组密码等称为单密钥密码体制或对称密钥密码体制。

    公共密钥密码的优点是不需要经安全渠道传递密钥，大大简化了密钥管理。它的算法有时也称为公开密钥算法或简称为公钥算法。

    1978年有人提出了公共密钥密码的具体实施方案，即RSA方案。

    1991年提出的DSA算法也是一种公共密钥算法，在数字签名方面有较大的应用优势。

    目前，国际上在智能IC卡上应用得较多的加密解密算法是DES算法、RSA算法及DSA算法。下面面向应用重点介绍这三种算法，并对其它有关算法作一简要介绍。。

密码技术在IC卡上的应用模式

在IC卡特别是智能卡应用方面，信息安全的保密性、完整性及可获取性等都涉及到密码技术。密码技术在有关IC卡的安全应用主要有信息传输保护、信息认证及信息授权（数字电子签名）等几种主要模式。

      目前，随着网络技术的飞速发展，网络应用已深入到社会的各个领域，而INTERNET更是逐步走入千家万户。在这样一个网络信息平台上，人们迫切希望获得真实、安全、可靠的信息，密码技术和IC卡技术的结合必将成为在这一平台上保护信息安全的重要技术手段。

     密码技术和IC卡，特别是智能IC卡技术的结合必将具有十分广阔的应用和发展前景。