画图说明序列密码的主要加密方式 (密码的加密与解密)
画图说明序列密码的主要加密方式 (密码的加密与解密)
一、序列密码概述
序列密码也称为流密码（Stream Cipher），它是对称密码算法的一种。序列密码具有实现简单、便于硬件实施、加解密处理速度快、没有或只有有限的错误传播等特点，因此在实际应用中，特别是专用或机密机构中保持着优势，典型的应用领域包括无线通信、外交通信。
它的加密方式是将明文和密钥进行异或运算，如：明文a，ASCLL码为97，二进制嘛为0110 0001；密钥为B，ASCLL码为66，二进制码为0100 0010，然后再按位异或：
明文 0 1 1 0 0 0 0 1
密钥 0 1 0 0 0 0 1 0
密文 0 0 1 0 0 0 1 1
这样得到的密文为0010 0011，对应的ascll为35，即“#”。
当我们拿到密文“#”以及密钥“B”以后，我们同样按照转换为ASCLL码，按位异或的方式，获得明文：
密文 0 0 1 0 0 0 1 1
密钥 0 1 0 0 0 0 1 0
明文 0 1 1 0 0 0 0 1
这样，我们获得了“0110 0001”，转换为十进制为97，对应ASCLL表，得到了字符“a”。
二、序列密码的定义
这里我们对序列密码的加密与解密有以下定义：
明文、密文和密钥序列都是由单独的位组成，即：Xi，Yi，Si ∈{0，1}
加密：Yi = (Xi + Si) mod 2
解密：Xi = (Yi + Si) mod 2
三、序列密码的特点
序列密码如果使用统一密钥多次拦截后，可以从其中的规律中推导出密钥。1941-1946年间，苏联多次使用同一密码本以便节约成本，最后被美国破译，在美国称为Venona计划。为了让序列秘密更加安全，于是产生了一次性密钥，但是序列密码最大的问题有两点：
1.密钥长度与明文长度一致，如果需要加密20M的明文，那么就需要20M的密文
2.序列密码容易被篡改。
四、简单的序列密码解密
知道了序列密码的原理，解密过程就简单了，只需要将密文与密钥按字符依次取出，转换为ascll码，按位异或，再将其组合为字符串即可获得明文。
这里，因为存在特殊符号，我们就先去askll码表中，查到了每个符号对应的askll码，如下：
"11","9","43","43","44","6","49","41","21","2","56","39","1","47","20"
这样，我们就可以通过powershell，将密文进行解密了，代码如下：
[string[]]$a_arr ="11","9","43","43","44","6","49","41","21","2","56","39","1","47","20"
[string]$miyue="EfcDAcFFgilHeNm"
[int]$cd = $miyue.Length
[char[]]$b_arr = $miyue.ToCharArray()
[string]$e_arr =""
for($i=1;$i -le $cd; $i++ )
{
[int]$c = $b_arr[$i-1]
[int]$d = $c -bxor $a_arr[$i-1]
[char]$e = $d
[string]$e_arr =$e_arr + $e
}
echo $e_arr
登录后复制
输出的结果为：
这就完成了对序列密码的解密。
一、密钥散列
采用MD5或者SHA1等散列算法，对明文进行加密。严格来说，MD5不算一种加密算法，而是一种摘要算法。无论多长的输入，MD5都会输出一个128位（16字节）的散列值。而SHA1也是流行的消息摘要算法，它可以生成一个被称为消息摘要的160位（20字节）散列值。MD5相对SHA1来说，安全性较低，但是速度快；SHA1和MD5相比安全性高，但是速度慢。
二、对称加密
采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密。对称加密算法中常用的算法有：DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。
三、非对称加密
非对称加密算法是一种密钥的保密方法，它需要两个密钥来进行加密和解密，这两个密钥是公开密钥和私有密钥。公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。非对称加密算法有：RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）。
四、数字签名
数字签名（又称公钥数字签名）是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串，这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。它是一种类似写在纸上的普通的物理签名，但是在使用了公钥加密领域的技术来实现的，用于鉴别数字信息的方法。
五、直接明文保存
早期很多这样的做法，比如用户设置的密码是“123”，直接就将“123”保存到数据库中，这种是最简单的保存方式，也是最不安全的方式。但实际上不少互联网公司，都可能采取的是这种方式。
六、使用MD5、SHA1等单向HASH算法保护密码
使用这些算法后，无法通过计算还原出原始密码，而且实现比较简单，因此很多互联网公司都采用这种方式保存用户密码，曾经这种方式也是比较安全的方式，但随着彩虹表技术的兴起，可以建立彩虹表进行查表破解，目前这种方式已经很不安全了。
七、特殊的单向HASH算法
由于单向HASH算法在保护密码方面不再安全，于是有些公司在单向HASH算法基础上进行了加盐、多次HASH等扩展，这些方式可以在一定程度上增加破解难度，对于加了“固定盐”的HASH算法，需要保护“盐”不能泄露，这就会遇到“保护对称密钥”一样的问题，一旦“盐”泄露，根据“盐”重新建立彩虹表可以进行破解，对于多次HASH，也只是增加了破解的时间，并没有本质上的提升。
八、PBKDF2
该算法原理大致相当于在HASH算法基础上增加随机盐，并进行多次HASH运算，随机盐使得彩虹表的建表难度大幅增加，而多次HASH也使得建表和破解的难度都大幅增加。
九、BCrypt
BCrypt 在1999年就产生了，并且在对抗 GPU/ASIC 方面要优于 PBKDF2，但是我还是不建议你在新系统中使用它，因为它在离线破解的威胁模型分析中表现并不突出。
十、SCrypt
SCrypt 在如今是一个更好的选择：比 BCrypt设计得更好（尤其是关于内存方面）并且已经在该领域工作了 10 年。另一方面，它也被用于许多加密货币，并且我们有一些硬件（包括 FPGA 和 ASIC）能实现它。 尽管它们专门用于采矿，也可以将其重新用于破解。
一、EFS加密
ESF加密操作:
右键单击需要加密的文件夹，然后选择“属性”，在弹出属性对话框中，选择“高级”选项卡，然后在弹出的高级属性对话框中，勾选“加密内容以便保护数据“，然后点击“确定”按钮，然后在属性对话框中点击“应用按钮，然后在弹出的确认属性更改对话框中，选择“将更改应用于此文件夹、子文件夹和文件”，然后点击“确定”按钮，然后在回到的属性窗口再次点击“确定“按钮，系统加密后的文件名称会变成绿色的，这就说明您的加密成功了。
EFS解密操作:打开Windows资源管理器；右键单击加密文件或文件夹，单击“属性”；在“常规”选项卡上点击“高级”；在弹出的窗口中，清除“加密内容以便保护数据”复选框，最后按“确定”即可。
二、使用BitLocker加密磁盘
1、打开我的电脑,找到需要加密的磁盘，右键单击，选择“启用Bitlocker”
2、在弹出对话框中勾选“使用密码解锁驱动器”选项，然后输入密码。点击“下一步”如图所示：
3、选择“将恢复的秘钥保存到文件”然后点击下一步，如图所示：
4、然后会出现一个另存为对话框，保存好后，点“下一步”，系统开始帮您闪存盘加密了。
5、加密完成后的盘符上会有个锁的标志，只要您双击打开这个磁盘，就会出现一个密码输入窗口，如图所示：
解密：
选择关闭Bitlocker,弹出一个“关闭Bitlocker”对话框，点击“解密驱动器”，将出现正在解密对话框。如图所示：
出现解密之后，不一会儿，就可以解密成功了，如图所示：
三、超级加密3000加密
在电脑上下载安装超级加密3000，然后再要加密的文件或者文件夹上单击右键，选择【超级加密】在弹出的窗口中输入设置的密码，点击确定即完成加密。
解密：打开软件，选择要解密的文件夹或者文件，然后点击【数据解密】
以下两个类可以很方便的完成字符串的加密和解密
加密 CryptHelper encrypt（password）
解密 CrypHelper decrypt（password）
代码如下
CryptUtils java
[java]
package gdie lab crypt;
import java io IOException;
import javax crypto Cipher;
import javax crypto KeyGenerator;
import javax crypto SecretKey;
import apache xerces internal impl dv util Base ;
public class CryptUtils {
private static String Algorithm = DES ;
private static byte[] DEFAULT_KEY=new byte[] { };
private static String VALUE_ENCODING= UTF ;
/**
* 生成密钥
*
* @return byte[] 返回生成的密钥
* @throws exception
* 扔出异常
*/
public static byte[] getSecretKey（） throws Exception {
KeyGenerator keygen = KeyGenerator getInstance（Algorithm）
SecretKey deskey = keygen generateKey（）
// if （debug ） System out println （ 生成密钥 +byte hex （deskey getEncoded
// （）））
return deskey getEncoded（）
}
/**
* 将指定的数据根据提供的密钥进行加密
*
* @param input
* 需要加密的数据
* @param key
* 密钥
* @return byte[] 加密后的数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptData（byte[] input byte[] key） throws Exception {
SecretKey deskey = new javax crypto spec SecretKeySpec（key Algorithm）
// if （debug ）
// {
// System out println （ 加密前的二进串 +byte hex （input ））
// System out println （ 加密前的字符串 +new String （input ））
//
// }
Cipher c = Cipher getInstance（Algorithm）
c init（Cipher ENCRYPT_MODE deskey）
byte[] cipherByte = c doFinal（input）
// if （debug ） System out println （ 加密后的二进串 +byte hex （cipherByte ））
return cipherByte;
}
public static byte[] encryptData（byte[] input） throws Exception {
return encryptData（input DEFAULT_KEY）
}
/**
* 将给定的已加密的数据通过指定的密钥进行解密
*
* @param input
* 待解密的数据
* @param key
* 密钥
* @return byte[] 解密后的数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] decryptData（byte[] input byte[] key） throws Exception {
SecretKey deskey = new javax crypto spec SecretKeySpec（key Algorithm）
// if （debug ） System out println （ 解密前的信息 +byte hex （input ））
Cipher c = Cipher getInstance（Algorithm）
c init（Cipher DECRYPT_MODE deskey）
byte[] clearByte = c doFinal（input）
// if （debug ）
// {
// System out println （ 解密后的二进串 +byte hex （clearByte ））
// System out println （ 解密后的字符串 +（new String （clearByte ）））
//
// }
return clearByte;
}
public static byte[] decryptData（byte[] input） throws Exception {
return decryptData（input DEFAULT_KEY）
}
/**
* 字节码转换成 进制字符串
*
* @param byte[] b 输入要转换的字节码
* @return String 返回转换后的 进制字符串
*/
public static String byte hex（byte[] bytes） {
StringBuilder hs = new StringBuilder（）
for（byte b : bytes）
hs append（String format（ % $ X b））
return hs toString（）
}
public static byte[] hex byte（String content） {
int l=content length（）》 ;
byte[] result=new byte[l];
for（int i= ;il;i++） {
int j=i《 ;
String s=content substring（j j+ ）
result[i]=Integer valueOf（s ） byteValue（）
}
return result;
}
/**
* 将字节数组转换为base 编码字符串
* @param buffer
* @return
*/
public static String bytesToBase （byte[] buffer） {
//BASE Encoder en=new BASE Encoder（）
return Base encode（buffer）
// return encoder encode（buffer）
}
/**
* 将base 编码的字符串解码为字节数组
* @param value
* @return
* @throws IOException
*/
public static byte[] base ToBytes（String value） throws IOException {
//return Base decodeToByteArray（value）
// System out println（decoder decodeBuffer（value））
// return decoder decodeBuffer（value）
return Base decode（value）
}
/**
* 加密给定的字符串
* @param value
* @return 加密后的base 字符串
*/
public static String encryptString（String value） {
return encryptString（value DEFAULT_KEY）
}
/**
* 根据给定的密钥加密字符串
* @param value 待加密的字符串
* @param key 以BASE 形式存在的密钥
* @return 加密后的base 字符串
* @throws IOException
*/
public static String encryptString（String value String key） throws IOException {
return encryptString（value base ToBytes（key））
}
/**
* 根据给定的密钥加密字符串
* @param value 待加密的字符串
* @param key 字节数组形式的密钥
* @return 加密后的base 字符串
*/
public static String encryptString（String value byte[] key） {
try {
byte[] data=value getBytes（VALUE_ENCODING）
data=CryptUtils encryptData（data key）
return bytesToBase （data）
} catch （Exception e） {
// TODO Auto generated catch block
e printStackTrace（）
return null;
}
}
/**
* 解密字符串
* @param value base 形式存在的密文
* @return 明文
*/
public static String decryptString（String value） {
return decryptString（value DEFAULT_KEY）
}
/**
* 解密字符串
* @param value base 形式存在的密文
* @param key base 形式存在的密钥
* @return 明文
* @throws IOException
*/
public static String decryptString（String value String key） throws IOException {
String s=decryptString（value base ToBytes（key））
return s;
}
/**
* 解密字符串
* @param value base 形式存在的密文
* @param key 字节数据形式存在的密钥
* @return 明文
*/
public static String decryptString（String value byte[] key） {
try {
byte[] data=base ToBytes（value）
data=CryptUtils decryptData（data key）
return new String（data VALUE_ENCODING）
}catch（Exception e） {
e printStackTrace（）
return null;
}
}
}
package gdie lab crypt;
import java io IOException;
import javax crypto Cipher;
import javax crypto KeyGenerator;
import javax crypto SecretKey;
import apache xerces internal impl dv util Base ;
public class CryptUtils {
private static String Algorithm = DES ;
private static byte[] DEFAULT_KEY=new byte[] { };
private static String VALUE_ENCODING= UTF ;
/**
* 生成密钥
*
* @return byte[] 返回生成的密钥
* @throws exception
* 扔出异常
*/
public static byte[] getSecretKey（） throws Exception {
KeyGenerator keygen = KeyGenerator getInstance（Algorithm）
SecretKey deskey = keygen generateKey（）
// if （debug ） System out println （ 生成密钥 +byte hex （deskey getEncoded
// （）））
return deskey getEncoded（）
}
/**
* 将指定的数据根据提供的密钥进行加密
*
* @param input
* 需要加密的数据
* @param key
* 密钥
* @return byte[] 加密后的数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptData（byte[] input byte[] key） throws Exception {
SecretKey deskey = new javax crypto spec SecretKeySpec（key Algorithm）
// if （debug ）
// {
// System out println （ 加密前的二进串 +byte hex （input ））
// System out println （ 加密前的字符串 +new String （input ））
//
// }
Cipher c = Cipher getInstance（Algorithm）
c init（Cipher ENCRYPT_MODE deskey）
byte[] cipherByte = c doFinal（input）
// if （debug ） System out println （ 加密后的二进串 +byte hex （cipherByte ））
return cipherByte;
}
public static byte[] encryptData（byte[] input） throws Exception {
return encryptData（input DEFAULT_KEY）
}
/**
* 将给定的已加密的数据通过指定的密钥进行解密
*
* @param input
* 待解密的数据
* @param key
* 密钥
* @return byte[] 解密后的数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] decryptData（byte[] input byte[] key） throws Exception {
SecretKey deskey = new javax crypto spec SecretKeySpec（key Algorithm）
// if （debug ） System out println （ 解密前的信息 +byte hex （input ））
Cipher c = Cipher getInstance（Algorithm）
c init（Cipher DECRYPT_MODE deskey）
byte[] clearByte = c doFinal（input）
// if （debug ）
// {
// System out println （ 解密后的二进串 +byte hex （clearByte ））
// System out println （ 解密后的字符串 +（new String （clearByte ）））
//
// }
return clearByte;
}
public static byte[] decryptData（byte[] input） throws Exception {
return decryptData（input DEFAULT_KEY）
}
/**
* 字节码转换成 进制字符串
*
* @param byte[] b 输入要转换的字节码
* @return String 返回转换后的 进制字符串
*/
public static String byte hex（byte[] bytes） {
StringBuilder hs = new StringBuilder（）
for（byte b : bytes）
hs append（String format（ % $ X b））
return hs toString（）
}
public static byte[] hex byte（String content） {
int l=content length（）》 ;
byte[] result=new byte[l];
for（int i= ;il;i++） {
int j=i《 ;
String s=content substring（j j+ ）
result[i]=Integer valueOf（s ） byteValue（）
}
return result;
}
/**
* 将字节数组转换为base 编码字符串
* @param buffer
* @return
*/
public static String bytesToBase （byte[] buffer） {
//BASE Encoder en=new BASE Encoder（）
return Base encode（buffer）
// return encoder encode（buffer）
}
/**
* 将base 编码的字符串解码为字节数组
* @param value
* @return
* @throws IOException
*/
public static byte[] base ToBytes（String value） throws IOException {
//return Base decodeToByteArray（value）
// System out println（decoder decodeBuffer（value））
// return decoder decodeBuffer（value）
return Base decode（value）
}
/**
* 加密给定的字符串
* @param value
* @return 加密后的base 字符串
*/
public static String encryptString（String value） {
return encryptString（value DEFAULT_KEY）
}
/**
* 根据给定的密钥加密字符串
* @param value 待加密的字符串
* @param key 以BASE 形式存在的密钥
* @return 加密后的base 字符串
* @throws IOException
*/
public static String encryptString（String value String key） throws IOException {
return encryptString（value base ToBytes（key））
}
/**
* 根据给定的密钥加密字符串
* @param value 待加密的字符串
* @param key 字节数组形式的密钥
* @return 加密后的base 字符串
*/
public static String encryptString（String value byte[] key） {
try {
byte[] data=value getBytes（VALUE_ENCODING）
data=CryptUtils encryptData（data key）
return bytesToBase （data）
} catch （Exception e） {
// TODO Auto generated catch block
e printStackTrace（）
return null;
}
}
/**
* 解密字符串
* @param value base 形式存在的密文
* @return 明文
*/
public static String decryptString（String value） {
return decryptString（value DEFAULT_KEY）
}
/**
* 解密字符串
* @param value base 形式存在的密文
* @param key base 形式存在的密钥
* @return 明文
* @throws IOException
*/
public static String decryptString（String value String key） throws IOException {
String s=decryptString（value base ToBytes（key））
return s;
}
/**
* 解密字符串
* @param value base 形式存在的密文
* @param key 字节数据形式存在的密钥
* @return 明文
*/
public static String decryptString（String value byte[] key） {
try {
byte[] data=base ToBytes（value）
data=CryptUtils decryptData（data key）
return new String（data VALUE_ENCODING）
}catch（Exception e） {
e printStackTrace（）
return null;
}
}
}
CryptHelper java
[java]
package gdie lab crypt;
import javax crypto Cipher;
import javax crypto SecretKey;
import javax crypto SecretKeyFactory;
import javax crypto spec DESKeySpec;
import javax crypto spec IvParameterSpec;
import springframework util DigestUtils;
public class CryptHelper{
private static String CRYPT_KEY = zhongqian ;
//加密
private static Cipher ecip;
//解密
private static Cipher dcip;
static {
try {
String KEY = DigestUtils md DigestAsHex（CRYPT_KEY getBytes（）） toUpperCase（）
KEY = KEY substring（ ）
byte[] bytes = KEY getBytes（）
DESKeySpec ks = new DESKeySpec（bytes）
SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory getInstance（ DES ）
SecretKey sk = skf generateSecret（ks）
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec（bytes）
ecip = Cipher getInstance（ DES/CBC/PKCS Padding ）
ecip init（Cipher ENCRYPT_MODE sk iv ）
dcip = Cipher getInstance（ DES/CBC/PKCS Padding ）
dcip init（Cipher DECRYPT_MODE sk iv ）
}catch（Exception ex） {
ex printStackTrace（）
}
}
public static String encrypt（String content） throws Exception {
byte[] bytes = ecip doFinal（content getBytes（ ascii ））
return CryptUtils byte hex（bytes）
}
public static String decrypt（String content） throws Exception {
byte[] bytes = CryptUtils hex byte（content）
bytes = dcip doFinal（bytes）
return new String（bytes ascii ）
}
//test
public static void main（String[] args） throws Exception {
String password = gly ;
String en = encrypt（password）
System out println（en）
System out println（decrypt（en））
}
}
package gdie lab crypt;
import javax crypto Cipher;
import javax crypto SecretKey;
import javax crypto SecretKeyFactory;
import javax crypto spec DESKeySpec;
import javax crypto spec IvParameterSpec;
import springframework util DigestUtils;
public class CryptHelper{
private static String CRYPT_KEY = zhongqian ;
//加密
private static Cipher ecip;
//解密
private static Cipher dcip;
static {
try {
String KEY = DigestUtils md DigestAsHex（CRYPT_KEY getBytes（）） toUpperCase（）
KEY = KEY substring（ ）
byte[] bytes = KEY getBytes（）
DESKeySpec ks = new DESKeySpec（bytes）
SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory getInstance（ DES ）
SecretKey sk = skf generateSecret（ks）
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec（bytes）
ecip = Cipher getInstance（ DES/CBC/PKCS Padding ）
ecip init（Cipher ENCRYPT_MODE sk iv ）
dcip = Cipher getInstance（ DES/CBC/PKCS Padding ）
dcip init（Cipher DECRYPT_MODE sk iv ）
}catch（Exception ex） {
ex printStackTrace（）
}
}
public static String encrypt（String content） throws Exception {
byte[] bytes = ecip doFinal（content getBytes（ ascii ））
return CryptUtils byte hex（bytes）
}
public static String decrypt（String content） throws Exception {
byte[] bytes = CryptUtils hex byte（content）
bytes = dcip doFinal（bytes）
return new String（bytes ascii ）
}
//test
public static void main（String[] args） throws Exception {
String password = gly ;
String en = encrypt（password）
System out println（en）
System out println（decrypt（en））
}
lishixinzhi/Article/program/Java/hx/201311/26449
1、生产对象密钥
2、根据公钥将对称密钥包装（加密），公共密钥算法的操作速度都比对称密钥算法慢得多，将公共密钥密码与快速的对称密码结合起来，这个问题就可以得到解决
3、根据对称密钥加密信息
1、根据私钥解密对称密钥
2、根据对称密钥解密信息
写得比较简单，如果本文对你有帮助，可以根据自己的需求进行修改（也可以将AES和RSA的逻辑分别实现）。
