『壹』 密码学基础
密码学是研究如何保护信息安全性的一门科学,涉及数学、物理、计算机、信息论、编码学、通讯技术等学科,已经在生活中得到广泛应用。
密码学组成分支分为编码学和密码分析学。密码编码学主要研究对信息进行编码,实现信息的隐蔽。密码分析学主要研究加密消息的破译或消息的伪造。二者相互独立,又相互依存,在矛盾与斗争中发展,对立统一。
密码学的发展历史大致可划分为三个阶段:
机密性
仅有发送方和指定的接收方能够理解传输的报文内容。窃听者可以截取到加密了的报文,但不能还原出原来的信息,即不能得到报文内容。
鉴别
发送方和接收方都应该能证实通信过程所涉及的另一方, 通信的另一方确实具有他们所声称的身份。即第三者不能冒充跟你通信的对方,能对对方的身份进行鉴别。
报文完整性
即使发送方和接收方可以互相鉴别对方,但他们还需要确保其通信的内容在传输过程中未被改变。
不可否认性
如果人们收到通信对方的报文后,还要证实报文确实来自所宣称的发送方,发送方也不能在发送报文以后否认自己发送过报文。
密码体制是一个使通信双方能进行秘密通信的协议。密码体制由五要素组成,P(Plaintext明文集合),C(Ciphertext密文集合),K(Key密钥集合),E(Encryption加密算法),D(Decryption解密算法),且满足如下特性:
<script type="math/tex; mode=display" id="MathJax-Element-1"> p ∈ P </script>
<script type="math/tex; mode=display" id="MathJax-Element-2"> c ∈ C </script>
<script type="math/tex; mode=display" id="MathJax-Element-3"> k1 ∈ K, k2 ∈ K </script>
<script type="math/tex; mode=display" id="MathJax-Element-6"> E_{k1}(p) = c,D_{k2}(c) = p </script>
无论是用手工或机械完成的古典密码体制,还是采用计算机软件方式或电子电路的硬件方式完成的现代密码体制,其加解密基本原理都是一致的。都是基于对明文信息的替代或置换,或者是通过两者的结合运用完成的。
替代(substitution cipher):有系统地将一组字母换成其他字母或符号;
例如‘help me’变成‘ifmq nf’(每个字母用下一个字母取代)。
置换(Transposition cipher):不改变字母,将字母顺序重新排列;
例如‘help me’变成‘ehpl em’(两两调换位置)。
密码分析者通常利用以下几种方法对密码体制进行攻击:
已知明文分析法:
知道一部分明文和其对应的密文,分析发现秘钥。
选定明文分析法:
设法让对手加密自己选定的一段明文,并获得对应的密文,在此基础上分析发现密钥。
差别比较分析法:
设法让对方加密一组差别细微的明文,通过比较他们加密后的结果来分析秘钥。
无条件安全:
无论破译者的计算能力有多强,无论截获多少密文,都无法破译明文。
计算上安全:
破译的代价超出信息本身的价值,破译所需的时间超出信息的有效期。
任何密码系统的应用都需要在安全性和运行效率之间做出平衡,密码算法只要达到计算安全要求就具备了实用条件,并不需要实现理论上的绝对安全。1945年美国数学家克劳德·E·香农在其发布的《密码学的数学原理》中,严谨地证明了一次性密码本或者称为“弗纳姆密码”(Vernam)具有无条件安全性。但这种绝对安全的加密方式在实际操作中需要消耗大量资源,不具备大规模使用的可行性。事实上,当前得到广泛应用的密码系统都只具有计算安全性。
一个好的密码体制应该满足以下两个条件:
在已知明文和密钥的情况下,根据加密算法计算密文是容易的;在已知密文和解密密钥的情况下,计算明文是容易的。
在不知道解密密钥的情况下,无法从密文计算出明文,或者从密文计算出明文的代价超出了信息本身的价值。
常见的密码算法包括:
对称密码体制也称单钥或私钥密码体制,其加密密钥和解密密钥相同,或实质上等同, 即从一个易于推出另一个。
优点:保密性高,加密速度快,适合加密大量数据,易于通过硬件实现;
缺点:秘钥必须通过安全可靠的途径传输,秘钥的分发是保证安全的关键因素;
常见对称密码算法:DES (密钥长度=56位)、3DES( 三个不同的密钥,每个长度56位)、AES(密钥长度128/192/256可选)、IDEA(密钥长度128位)、RC5(密钥长度可变)。
根据加密方式的不同,对称密码又可以分为分组密码和序列密码。
将明文分为固定长度的组,用同一秘钥和算法对每一块加密,输出也是固定长度的密文,解密过程也一样。
又称为流密码,每次加密一位或一字节的明文,通过伪随机数发生器产生性能优良的伪随机序列(密钥流),用该序列加密明文消息序列,得到密文序列,解密过程也一样。
非对称密码体制又称双钥或公钥密码体制,其加密密钥和解密密钥不同,从一个很难推出另一个。其中的加密密钥可以公开,称为公开密钥,简称公钥;解密密钥必须保密,称为私有密钥,简称私钥。
优点:密钥交换可通过公开信道进行,无需保密。既可用于加密也可用于签名。
缺点:加密速度不如对称密码,不适合大量数据加密,加密操作难以通过硬件实现。
非对称密码体制不但赋予了通信的保密性,还提供了消息的认证性,无需实现交换秘钥就可通过不安全信道安全地传递信息,简化了密钥管理的工作量,适应了通信网的需要,为保密学技术应用于商业领域开辟了广阔的前景。
常见的非对称密码算法:RSA(基于大整数质因子分解难题)、ECC(基于椭圆曲线离散对数难题)。
对非对称密码的误解
非对称密码比对称密码更安全?
任何一种算法的安全都依赖于秘钥的长度、破译密码的工作量,从抗分析的角度看,没有哪一方更优越;
非对称密码使对称密码成为过时技术?
公钥算法很慢,一般用于密钥管理和数字签名,对称密码将长期存在,实际工程中采用对称密码与非对称密码相结合。
哈希函数将任意长的消息映射为一个固定长度的散列值,也称消息摘要。消息摘要可以作为认证符,完成消息认证。
哈希是单向函数,从消息摘要来推理原消息是极为困难的。哈希函数的安全性是由发生碰撞的概率决定的。如果攻击者能轻易构造出两个不同的消息具有相同的消息摘要,那么这样的哈希函数是不可靠的。
常见的哈希函数有:MD5,SHA1,HMAC。
数字签名是公钥密码的典型应用,可以提供和现实中亲笔签名相似的效果,在技术上和法律上都有保证。是网络环境中提供消息完整性,确认身份,保证消息来源(抗抵赖性)的重要技术。
数字签名与验证过程:
发送方用哈希函数从报文文本中生成一个128位的散列值(或报文摘要),发送方用自己的私钥对这个散列值进行加密来形成自己的数字签名。然后,这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给接收方。接收方收到报文后,用同样的哈希函数从原始报文中计算出散列值(或报文摘要),接着再用发送方的公钥来对报文附加的数字签名进行解密得出另一个散列值,如果两个散列值相同,那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。通过数字签名能够实现消息的完整性和不可抵赖性。
在网络安全中,密钥的地位举足轻重
。如何安全可靠、迅速高效地分配密钥、管理密钥一直是密码学领域中的重要问题。
密钥生成可以通过在线或离线的交互协商方式实现,如密码协议等 。密钥长度应该足够长。一般来说,密钥长度越大,对应的密钥空间就越大,攻击者使用穷举猜测密码的难度就越大。选择密钥时,应该避免选择弱密钥,大部分密钥生成算法采用随机过程或伪随机过程生成密钥。
采用对称加密算法进行保密通信,需要共享同一密钥。通常是系统中的一个成员先选择一个秘密密钥,然后将它传送另一个成员或别的成员。X9.17标准描述了两种密钥:密钥加密密钥和数据密钥。密钥加密密钥加密其它需要分发的密钥;而数据密钥只对信息流进行加密。密钥加密密钥一般通过手工分发。为增强保密性,也可以将密钥分成许多不同的部分然后用不同的信道发送出去。
密钥附着一些检错和纠错位来传输,当密钥在传输中发生错误时,能很容易地被检查出来,并且如果需要,密钥可被重传。接收端也可以验证接收的密钥是否正确。发送方用密钥加密一个常量,然后把密文的前2-4字节与密钥一起发送。在接收端,做同样的工作,如果接收端解密后的常数能与发端常数匹配,则传输无错。
当密钥需要频繁的改变时,频繁进行新的密钥分发的确是困难的事,一种更容易的解决办法是从旧的密钥中产生新的密钥,有时称为密钥更新。可以使用单向函数进行更新密钥。如果双方共享同一密钥,并用同一个单向函数进行操作,就会得到相同的结果。
密钥可以存储在脑子、磁条卡、智能卡中。也可以把密钥平分成两部分,一半存入终端一半存入ROM密钥。还可采用类似于密钥加密密钥的方法对难以记忆的密钥进行加密保存。
密钥的备份可以采用密钥托管、秘密分割、秘密共享等方式。
密钥托管:
密钥托管要求所有用户将自己的密钥交给密钥托管中心,由密钥托管中心备份保管密钥(如锁在某个地方的保险柜里或用主密钥对它们进行加密保存),一旦用户的密钥丢失(如用户遗忘了密钥或用户意外死亡),按照一定的规章制度,可从密钥托管中心索取该用户的密钥。另一个备份方案是用智能卡作为临时密钥托管。如Alice把密钥存入智能卡,当Alice不在时就把它交给Bob,Bob可以利用该卡进行Alice的工作,当Alice回来后,Bob交还该卡,由于密钥存放在卡中,所以Bob不知道密钥是什么。
秘密分割:
秘密分割把秘密分割成许多碎片,每一片本身并不代表什么,但把这些碎片放到一块,秘密就会重现出来。
秘密共享:
将密钥K分成n块,每部分叫做它的“影子”,知道任意m个或更多的块就能够计算出密钥K,知道任意m-1个或更少的块都不能够计算出密钥K。秘密共享解决了两个问题:一是若密钥偶然或有意地被暴露,整个系统就易受攻击;二是若密钥丢失或损坏,系统中的所有信息就不能用了。
加密密钥不能无限期使用,有以下有几个原因:密钥使用时间越长,它泄露的机会就越大;如果密钥已泄露,那么密钥使用越久,损失就越大;密钥使用越久,人们花费精力破译它的诱惑力就越大——甚至采用穷举攻击法。
不同密钥应有不同有效期。数据密钥的有效期主要依赖数据的价值和给定时间里加密数据的数量。价值与数据传送率越大所用的密钥更换越频繁。如密钥加密密钥无需频繁更换,因为它们只是偶尔地用作密钥交换,密钥加密密钥要么被记忆下来,要么保存在一个安全地点,丢失该密钥意味着丢失所有的文件加密密钥。
公开密钥密码应用中的私钥的有效期是根据应用的不同而变化的。用作数字签名和身份识别的私钥必须持续数年(甚至终身),用作抛掷硬币协议的私钥在协议完成之后就应该立即销毁。即使期望密钥的安全性持续终身,两年更换一次密钥也是要考虑的。旧密钥仍需保密,以防用户需要验证从前的签名。但是新密钥将用作新文件签名,以减少密码分析者所能攻击的签名文件数目。
如果密钥必须替换,旧钥就必须销毁,密钥必须物理地销毁。
PKI是一个利用公钥加密技术为密钥和证书的管理,所设计的组件、功能子系统、操作规程等的集合,它的主要任务是管理密钥和证书,为网络用户建立安全通信信任机制。
数字证书是一个包含用户身份信息、公钥信息、证书认证中心(CA)数字签名的文件。
作用:数字证书是各类终端实体和最终用户在网上进行信息交流及商业活动的身份证明,在电子交易的各个缓解,交易的各方都需要验证对方数字证书的有效性,从而解决相互间的信任问题。
CA全称Certificate Authentication,是具备权威性的数字证书申请及签发机构。
CA作为PKI的核心部分,主要由注册服务器组、证书申请受理和审核机构、认证中心服务器三者组成。
注册服务器:通过 Web Server 建立的站点,可为客户提供24×7 不间断的服务。客户在网上提出证书申请和填写相应的证书申请表。
证书申请受理和审核机构:负责证书的申请和审核。
认证中心服务器:是数字证书生成、发放的运行实体,同时提供发放证书的管理、证书废止列表(CRL)的生成和处理等服务。
通过CA可以实现以下功能:
1. 接收验证最终用户数字证书的申请;
2. 确定是否接受最终用户数字证书的申请和审批;
3. 向申请者颁发、拒绝颁发数字证书;
4. 接收、处理最终用户数字证书的更新;
5. 接受最终用户数字证书的查询、撤销;
6. 产生和发布CRL(证书废止列表);
7. 数字证书的归档;
8. 密钥归档;
9. 历史数据归档;
五、量子密码
5.1 量子计算
由于量子计算技术取得了出人意料的快速发展,大量仅能抵御经典计算机暴力破解的密码算法面临被提前淘汰的困境 。
非对称密码系统有效解决了对称密码面临的安全密钥交换问题,因而广泛应用于公钥基础设施、数字签名、联合授权、公共信道密钥交换、安全电子邮件、虚拟专用网以及安全套接层等大量网络通信活动之中。不幸的是,随着量子计算的发展,包括RSA密码、ECC密码以及DH密钥交换技术等非对称密码算法已经从理论上被证明彻底丧失了安全性。相对于对称密码系统还可以采取升级措施应对量子威胁,非对称密码系统必须采取全新方法进行重建 。
5.2 量子密码
量子密码是以量子力学和密码学为基础,利用量子物理学中的原理实现密码体制的一种新型密码体制,与当前大多使用的经典密码体制不一样的是,量子密码利用信息载体的物理属性实现。目前量子密码用于承载信息的载体包括光子、压缩态光信号、相干态光信号等。
由于量子密码体制的理论基础是量子物理定理,而物理定理是物理学家经过多年的研究与论证得出的结论,有可靠的理论依据,且不论在何时都是不会改变的,因此,理论上,依赖于这些物理定理的量子密码也是不可攻破的,量子密码体制是一种无条件安全的密码体制。
『贰』 求解密这一段密文,我不知道这个是什么加密的算法,求解密!!
你好!
这个密码不是那么好破解的,估计在网络也没有答案
『叁』 压缩文件密码丢失
如果当时密码设置得复杂的话那找谁都没用了。RAR压缩加密的时候是把设置的密码计算进了密文里面,RAR解压的时候无论输入怎样的密码都会依照输入的密码解压,解压后再与压缩时保存的CRC信息校验,如果校验不上就提示密码错误。
如果密码不是很复杂,比如6位以下的数字、单词,或者勉强能想起来是怎样的组合的话可以用ARPR爆一下。有人给了地址我就不罗嗦了。
『肆』 各位,BIOS密码丢了。怎么办
破解BIOS密码
方法一:更改硬件配置
当丢失CMOS密码时,可以先尝试改动机器的硬件配置后再重新启动。因为启动时如果系统发现新的硬件配置与原来的硬件配置不相同,可能会允许直接进入CMOS重新设置而不需要密码。改动硬件配置的方法很简单,比如拔去一根内存条或安装一块不同型号的CPU(当然要主板支持)、更换一块硬盘等等。
方法二:通用密码法
现在大多数主板用的BIOS系统基本上都是Award、AMI等厂家的,这些厂家在生产的时候都为自己的BIOS预留了万能密码,以防万一,其中,
Award4.51版以前的通用密码为Wantgirl、Syxz、dirrid、Award、Ebbb、589589、h996、 AWARD_SW、j262、HLT、SERSKY_FOX、BIOSTAR、ALFAROME、jkwpeter、j256、 AWARD?SW、LKWPETER、aLLy、589721、awkward、CONCAT。
AMI BIOS的万能密码为AMI、BIOS、PASSword、HEWITT RAND、AMI?SW、 AMI_SW、LKWPETER、A.M.I。注意
应区分大小写。
以上万能密码在486、奔腾主板上破解CMOS口令几乎百发百中,而对PII或以上级的主板就不那么灵光了。能破解PII以上级的新主板的万能密码很少,据目前了解,可尝试用abaubjao。
方法三:利用Debug命令破除Setup密码
如果计算机能正常引导,只是不能进入BIOS设置,也就说机器设置了Setup密码。这种密码设置主要是为了防止未授权用户设置BIOS,但可以利用DOS状态下的Debug命令向端口 70H和71H发送一个数据,手工清除该密码,具体操作如下:
C:\>DEBUG
—0 70 10
一O 71 01
一Q
或者
C:\>DEBUG
—0 70 2e
—O 71 00
一O 70 2f
—O 71 00
一Q
重新启动计算机后,就可以直接进入CMOS修改设置,而不再询问密码了。
注意
70和71是CMOS的两个端口,可以向它们随意写入一些错误数据(如20、16、17等),就会破坏CMOS里的所有设置。
方法四:无敌Copy法
当系统自检完毕,准备引导Windows时按下(P8)键,选择“Safe mode command prompt only”(安全命令模式),在DOS状态下(也可在Windows95的DOS下),键入以下命令:
c:> con cmos.com
然后进入编辑状态,一手按住[Alt]键,另一只手在小键盘(按键盘上面那—排数字键是没有作用的)上敲击下列数字串,再同时抬起双手,如此反复:179,55,136,216, 230,112,176,32,230,113,254,195,128,251,64,117,241,195。输入过程中,每松开一次[Alt]键屏幕上都会出现一个乱字符,不必管它。完成后,再按[Ctrl+Z]或[F6]键保存,得到一个新的程序Cmos.com。
直接运行Yk.com这个文件,屏幕上应该没有任何提示信息,然后重新启动计算机即可清除CMOS里的密码。当然,CMOS里的其他设置也会同时被清除,这就需要重新设置了。
可以用“Type Corm.com”命令显示文件内容,显示的内容应为ASCII码。
重新启动,按(Del)键直接进入,即可重新设置CMOS。以后只要运行程序Cmos.com,即可解开COMS密码。
方法五:利用工具软件Cmospwd.exe
可以利用专门破解CMOS密码的工具软件Cmospwd。只要在DOS下启动该程序,它就会将用户的CMOS密码显示出来。该工具软件支持Acer、AMI、AWARD、COMPAQ、 DELL、IBM、PACKARD BELL、PHOENIX、ZENITH AMI等多种BIOS,并且使用非常方便。
方法六:COMS密码破解工具CMOSCracker
现在的PC都可以设定开机密码。密码—般有两种:User Password和Supervisor Password。前者可以开机,而后者可以进入CMOS中进行设置。这两个密码存储在主板的BIOSRAM芯片中,但并非简单存储,而是将它们进行了编码,形成一个32位长的Word密文存储的。开机时,用户输入密码,同样进行编码,然后与存储的密文比较,相同则密码正确,否则密码错误。由于密码可以接受长度最小为1位最大为8位的可打印ASCII字符,能用来作为密码字符的最小ASCII码为20H,即“空格”字符,最大ASCII码为7EH,即“空格”字符,共计有7EH—20H+1=95个字符。显然,密码组合共计有95一次密+95二次密+95三次密+… +95八次密=95X((1—95八次密)/(1—95))>95八次密,即超过6600亿不同的密码,而密文只有65 536种可能,所以该函数映射关系是多对一的。
CMOSCracker工具正是利用了这一原理,取出存储在BIOSRAM芯片中的密文Word然后进行逆运算,找到部分密码字符串。虽然它们不一定与原密码相同,但是经过编码后一定与原密码经过编码后的密文Word相同,故可以与原密码达到相同的效果。
方法七:工具软件BiosPwds.exe
利用这个工具可以很轻松地得知BIOS的密码。使用上相当简单,执行后会有BiosPwds的界面,只需单击界面上的(获取密码]按钮即会将BIOS各项信息显示于 BiosPwds的界面上,包括BIOS版本、BIOS日期、使用密码、通用密码等,这时便可以很轻松地得知BIOS密码。
方法八:CMOS放电
如果没有密码根本就不能启动计算机,也就是机器设置了System密码,那就无法通过软件来解决密码遗忘的问题了。此时惟一的方法就是打开机箱,给CMOS放电,清除 CMOS中的所有内容,然后重新开机进行设置。
放电的方法有电池短接法、跳线短接法和芯片放电法。
电池短接法是将主板上的电池从主板上摘下来,用一根导线将电池插座短路,对电路中的电容放电,使CMOS RAM芯片中的信息被清除;有些主板设置了CMOS密码清除跳线,参见主板说明书将该跳线短接,就是所谓的跳线短接法;芯片放电法是将一端接地的导线在CMOS芯片的插脚上快速匀速划过
『伍』 计算机密码学中有哪些加密算法
、信息加密概述
密码学是一门古老而深奥的学科,它对一般人来说是莫生的,因为长期以来,它只在很少的范围内,如军事、外交、情报等部门使用。计算机密码学是研究计算机信息加密、解密及其变换的科学,是数学和计算机的交义学科,也是一门新兴的学科。随着计算机网络和计算机通讯技术的发展,计算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和发展起来。在国外,它已成为计算机安全主要的研究方向,也是计算机安全课程教学中的主要内容。
密码是实现秘密通讯的主要手段,是隐蔽语言、文字、图象的特种符号。凡是用特种符号按照通讯双方约定的方法把电文的原形隐蔽起来,不为第三者所识别的通讯方式称为密码通讯。在计算机通讯中,采用密码技术将信息隐蔽起来,再将隐蔽后的信息传输出去,使信息在传输过程中即使被窃取或载获,窃取者也不能了解信息的内容,从而保证信息传输的安全。
任何一个加密系统至少包括下面四个组成部分:
( 1)、未加密的报文,也称明文。
( 2)、加密后的报文,也称密文。
( 3)、加密解密设备或算法。
( 4)、加密解密的密钥。
发送方用加密密钥,通过加密设备或算法,将信息加密后发送出去。接收方在收到密文后,用解密密钥将密文解密,恢复为明文。如果传输中有人窃取,他只能得到无法理解的密文,从而对信息起到保密作用。
二、密码的分类
从不同的角度根据不同的标准,可以把密码分成若干类。
(一)按应用技术或历史发展阶段划分:
1、手工密码。以手工完成加密作业,或者以简单器具辅助操作的密码,叫作手工密码。第一次世界大战前主要是这种作业形式。
2、机械密码。以机械密码机或电动密码机来完成加解密作业的密码,叫作机械密码。这种密码从第一次世界大战出现到第二次世界大战中得到普遍应用。3、电子机内乱密码。通过电子电路,以严格的程序进行逻辑运算,以少量制乱元素生产大量的加密乱数,因为其制乱是在加解密过程中完成的而不需预先制作,所以称为电子机内乱密码。从五十年代末期出现到七十年代广泛应用。
4、计算机密码,是以计算机软件编程进行算法加密为特点,适用于计算机数据保护和网络通讯等广泛用途的密码。
(二)按保密程度划分:
1、理论上保密的密码。不管获取多少密文和有多大的计算能力,对明文始终不能得到唯一解的密码,叫作理论上保密的密码。也叫理论不可破的密码。如客观随机一次一密的密码就属于这种。
2、实际上保密的密码。在理论上可破,但在现有客观条件下,无法通过计算来确定唯一解的密码,叫作实际上保密的密码。
3、不保密的密码。在获取一定数量的密文后可以得到唯一解的密码,叫作不保密密码。如早期单表代替密码,后来的多表代替密码,以及明文加少量密钥等密码,现在都成为不保密的密码。
(三)、按密钥方式划分:
1、对称式密码。收发双方使用相同密钥的密码,叫作对称式密码。传统的密码都属此类。
2、非对称式密码。收发双方使用不同密钥的密码,叫作非对称式密码。如现代密码中的公共密钥密码就属此类。
(四)按明文形态:
1、模拟型密码。用以加密模拟信息。如对动态范围之内,连续变化的语音信号加密的密码,叫作模拟式密码。
2、数字型密码。用于加密数字信息。对两个离散电平构成0、1二进制关系的电报信息加密的密码叫作数字型密码。
(五)按编制原理划分:
可分为移位、代替和置换三种以及它们的组合形式。古今中外的密码,不论其形态多么繁杂,变化多么巧妙,都是按照这三种基本原理编制出来的。移位、代替和置换这三种原理在密码编制和使用中相互结合,灵活应用。
『陆』 什么是密文密码
需传输的明文内容 + 密码本 => 密文
密文是指明文经过转换(加密)后的数据信息。
密码本是明文加密成密文过程中使用到的关键信息,即加密技术中的密钥,或者是密钥的一部分。
比如获取密码信息为123 通过查找1.txt中的内容
1---a
2---b
3---c