① 公鑰密碼體制是什麼它的出現有何重要意義它與對稱密碼體制的異同有哪些
公開密鑰密碼體制是現代密碼學的最重要的發明和進展。公開密鑰密碼體制對信息發送與接收人的真實身份的驗證、對所發出/接收信息在事後的不可抵賴以及保障數據的完整性有著重要意義。
公鑰密碼體制與對稱密碼體制都是密碼體制中的一種。
公鑰密碼體制與對稱密碼體制的主要區別如下：
一、性質不同
1、公鑰密碼體制：是現代密碼學的最重要的發明和進展。
2、對稱密碼體制：是一種傳統密碼體制，也稱為私鑰密碼體制。
二、作用不同
1、公鑰密碼體制：努力使互聯網安全可靠，旨在解決DES演算法秘密密鑰的利用公開信道傳輸分發的難題。
2、對稱密碼體制：由於對稱加密系統僅能用於對數據進行加解密處理，提供數據的機密性，不能用於數字簽名。因而人們迫切需要尋找新的密碼體制。
三、特點不同
1、公鑰密碼體制：由於公鑰演算法不需要聯機密鑰伺服器，密鑰分配協議簡單，所以極大簡化了密鑰管理。除加密功能外，公鑰系統還可以提供數字簽名。
2、對稱密碼體制：計算開銷小，加密速度快，是用於信息加密的主要演算法。
② 什麼是公鑰密碼演算法
20世紀70年代，美國學者Diffie和Hellman，以及以色列學者Merkle分別獨立地提出了一種全新的密碼體制的概念。Diffie和Hellman首先將這個概念公布在1976年美國國家計算機會議上，幾個月後，他們這篇開創性的論文《密碼學的新方向》發表在IEEE雜志資訊理論卷上，由於印刷原因，Merkle對這一領域的貢獻直到1978年才出版。他們所創造的新的密碼學理論，突破了傳統的密碼體制對稱密鑰的概念，豎起了近代密碼學的又一里程碑。
不同於以前採用相同的加密和解密密鑰的對稱密碼體制，Diffie和Hellman提出了採用雙鑰體制，即每個用戶都有一對選定的密鑰：一個是可以公開的，另一個則是秘密的。公開的密鑰可以像電話號碼一樣公布，因此稱為公鑰密碼體制或雙鑰體制。
公鑰密碼體制的主要特點是將加密和解密的能力分開，因而可以實現多個用戶的信息只能由一個用戶解讀；或只能由一個用戶加密消息而由多個用戶解讀，前者可以用於公共網路中實現保密通信，而後者可以用於認證系統中對消息進行數字簽名。
公開密鑰密碼的基本思想是將傳統密碼的密鑰一分為二，分為加密密鑰Ke和解密密鑰Kd，用加密密鑰Ke控制加密，用解密密鑰Kd控制解密。而且由計算復雜性確保加密密鑰Ke在計算上不能推導出解密密鑰Kd。這樣，即使將Ke公開也不會暴露Kd，也不會損害密碼的安全。於是便可以將Ke公開，而只對Kd保密。由於Ke是公開的，只有Kd是保密的，因此從根本上克服了傳統密碼在密鑰分配上的困難。
公開密鑰密碼滿足的條件
根據公開密鑰密碼的基本思想，可知一個公開密鑰密碼應當滿足下面三個條件：
- 解密演算法D和加密演算法E互逆，即對所有明文M都有，D(E(M,Ke),Kd)=M。
- 在計算上不能由Ke推導出Kd。
- 演算法E和D都是高效的。
條件1是構成密碼的基本條件，是傳統密碼和公開密鑰密碼都必須具備的起碼條件。
條件2是公開密鑰密碼的安全條件，是公開密鑰密碼的安全基礎，而且這一條件是最難滿足的。目前尚不能從數學上證明一個公開密鑰密碼完全滿足這一條件，而只能證明它不滿足這一條件。
條件3是公開密鑰密碼的工程實用條件。因為只有演算法E和D都是高效的，密碼才能實用。否則，密碼只有理論意義，而不能實際應用。
滿足了以上三個條件，便可構成一個公開密鑰密碼，這個密碼可以確保數據的秘密性。然而還需要確保數據的真實性，則還需滿足第四個條件。
4.對於所有明文M都有E(D(M,Kd),Ke)=M。
條件4是公開密鑰密碼能夠確保數據真實性的基本條件。如果滿足了條件1、2、4，同樣可以構成一個公開密鑰密碼，這個密碼可以確保數據的真實性。
如果同時滿足以上四個條件，則公開密鑰密碼可以同時確保數據的秘密性和真實性。此時，對於所有的明文M都有D(E(M,Ke),Kd)= E(D(M,Kd),Ke)=M。
公開密鑰密碼從根本上克服了傳統密碼在密鑰分配上的困難，利用公開密鑰密碼進行保密通信需要成立一個密鑰管理機構（KMC），每個用戶將自己的姓名、地址和公開的加密密鑰等信息在KMC登記注冊，將公鑰記入共享的公開密鑰資料庫。KMC負責密鑰的管理，並對用戶是可信賴的。這樣，用戶利用公開密鑰密碼進行保密通信就像查電話號碼簿打電話一樣方便，再也不需要通信雙方預約密鑰，因此特別適合計算機網路應用，而且公開密鑰密碼實現數字簽名容易，所以特別受歡迎。
下圖是公鑰密碼體制的框圖，主要分為以下幾步：
- 網路中要求接收消息的端系統，產生一對用來加密和解密的密鑰，如圖中的接收者B，產生一對密鑰PKB，SKB，其中PKB是公開鑰，SKB是秘密鑰。
- 端系統B將加密密鑰（圖中的PKB）存儲在一個公開的寄存器或文件中，另一密鑰則被保密（圖中個SKB）。
- A要想向B發送消息m，則使用B的公開鑰加密m，表示為 c=EPKB[m] 其中，c是密文，E是加密演算法。
- B收到密文c後，用自己的秘密鑰SKB解密，表示為 m=DSKB[c] 其中，D是解密演算法。因為只有B知道SKB，所以其他人無法對c解密。
這就是公開密鑰的原理~
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③ 公鑰密碼體制的基本工具是
公鑰密碼體制的基本工具包括：非對稱加密演算法、數字簽名演算法、密鑰管理方案以及公鑰基礎設施(PKI)。
④ 對稱密鑰體制與公鑰密鑰體制的特點各自是什麼各有何優缺點
對稱密鑰密碼體制，即加密密鑰與解密密鑰是相同的密碼體制。在高度自動化的 大型計算機網路中，用信使來傳送密鑰顯然是不合適的。如果事先約定密鑰 ，就會給密鑰的 管理和更換都帶來極大的不便。若使用高度安全的密鑰分配中心 KDC, 也會使得網路成本增 加。當密鑰需要向遠地傳送時，一定要通過另 個安全信道 對稱密鑰密碼體制的優點是比 較簡單，但傳送密鑰的安全信道卻很不容易找到。 在公鑰密碼體制中，加密密鑰 PK (即公鑰）是向公眾公開的，而解密密鑰 SK (即私鑰 或秘鑰）則是需要保密的。加密演算法 和解密演算法 也都是公開的。 從概念上講，這兩種系統之間的區別就在千它們用何種方式來保存密鑰。在對稱密鑰加 密術中，這個密鑰必須是雙方共享的。而在不對稱密鑰加密術中，密鑰屬於個人（非共享的）， 每個人都要生成並保存自己的密鑰。 在對稱密鑰加密術中，明文和密文都被認為是符號的組合。加密和解密過程是將這些符 號的次序打亂，或用一個符號來替代另一個符號。而在不對稱密鑰加密術中 ，明文和密文都 是數，加密和解密過程都是使用一些數學公式對這些數值進行運算後得到另外一些數值。 不對稱密鑰加密術使用數學公式進行加密和解密，這就比使用對稱密鑰加密術慢很多。 為了加密長報文，對稱密鑰加密術仍然是不可取代的。另一方面，對稱密鑰加密術在速度上 的優勢，也不能抹殺不對稱密鑰加密術的作用。對千報文鑒別、數字簽名和密鑰的交換來說， 不對稱密鑰加密術也是必不可少的。總之，要想使用今天的所有安全服務 ，我們既需要對稱 密鑰加密術，也需要不對稱密鑰加密術。二者互相取長補短。
⑤ 公鑰加密解密體系包括哪些
公鑰加密解密體系包括：
(1)明文空間M，它是全體明文的集合。
(2)密文空間C，它是全體密文的集合。
(3)密鑰空間K，它是全體密鑰的集合。其中每一個密鑰K均由加密密鑰和解密密鑰組成，即。
(4)加密演算法E，它是一族由M到C的加密變換，對於每一個具體的，則E就確定出一個具體的加密函數，把M加密成密文C。
(5)解密演算法D，它是一族由C到M的解密變換，對於每一個確定的，則D就確定出一個具體的解密函數。
公鑰加密體制是不對稱密鑰，優點是運算速度快，密鑰產生容易。
⑥ 密碼體制的技術分類
密碼體制分為私用密鑰加密技術(對稱加密)和公開密鑰加密技術(非對稱加密)。
1、對稱密碼體制
對稱密碼體制是一種傳統密碼體制，也稱為私鑰密碼體制。在對稱加密系統中，加密和解密採用相同的密鑰。因為加解密密鑰相同，需要通信的雙方必須選擇和保存他們共同的密鑰，各方必須信任對方不會將密鑰泄密出去，這樣就可以實現數據的機密性和完整性。對於具有n個用戶的網路，需要n(n-1)/2個密鑰，在用戶群不是很大的情況下，對稱加密系統是有效的。但是對於大型網路，當用戶群很大，分布很廣時，密鑰的分配和保存就成了問題。對機密信息進行加密和驗證隨報文一起發送報文摘要(或散列值)來實現。比較典型的演算法有DES(Data Encryption Standard數據加密標准)演算法及其變形Triple DES(三重DES)，GDES(廣義DES)；歐洲的IDEA；日本的FEAL N、RC5等。DES標准由美國國家標准局提出,主要應用於銀行業的電子資金轉帳(EFT)領域。DES的密鑰長度為56bit。Triple DES使用兩個獨立的56bit密鑰對交換的信息進行3次加密，從而使其有效長度達到112bit。RC2和RC4方法是RSA數據安全公司的對稱加密專利演算法，它們採用可變密鑰長度的演算法。通過規定不同的密鑰長度,，C2和RC4能夠提高或降低安全的程度。對稱密碼演算法的優點是計算開銷小，加密速度快，是目前用於信息加密的主要演算法。它的局限性在於它存在著通信的貿易雙方之間確保密鑰安全交換的問題。此外，某一貿易方有幾個貿易關系，他就要維護幾個專用密鑰。它也沒法鑒別貿易發起方或貿易最終方，因為貿易的雙方的密鑰相同。另外，由於對稱加密系統僅能用於對數據進行加解密處理，提供數據的機密性，不能用於數字簽名。因而人們迫切需要尋找新的密碼體制。
2、非對稱密碼體制
非對稱密碼體制也叫公鑰加密技術，該技術就是針對私鑰密碼體制的缺陷被提出來的。在公鑰加密系統中，加密和解密是相對獨立的，加密和解密會使用兩把不同的密鑰，加密密鑰(公開密鑰)向公眾公開，誰都可以使用，解密密鑰(秘密密鑰)只有解密人自己知道，非法使用者根據公開的加密密鑰無法推算出解密密鑰，顧其可稱為公鑰密碼體制。如果一個人選擇並公布了他的公鑰，另外任何人都可以用這一公鑰來加密傳送給那個人的消息。私鑰是秘密保存的，只有私鑰的所有者才能利用私鑰對密文進行解密。公鑰密碼體制的演算法中最著名的代表是RSA系統，此外還有:背包密碼、McEliece密碼、Diffe_Hellman、Rabin、零知識證明、橢圓曲線、EIGamal演算法等。公鑰密鑰的密鑰管理比較簡單,並且可以方便的實現數字簽名和驗證。但演算法復雜,加密數據的速率較低。公鑰加密系統不存在對稱加密系統中密鑰的分配和保存問題，對於具有n個用戶的網路，僅需要2n個密鑰。公鑰加密系統除了用於數據加密外，還可用於數字簽名。公鑰加密系統可提供以下功能：A、機密性（Confidentiality）：保證非授權人員不能非法獲取信息，通過數據加密來實現；B、確認（Authentication）：保證對方屬於所聲稱的實體，通過數字簽名來實現；C、數據完整性（Data integrity）：保證信息內容不被篡改，入侵者不可能用假消息代替合法消息，通過數字簽名來實現；D、不可抵賴性（Nonrepudiation）：發送者不可能事後否認他發送過消息，消息的接受者可以向中立的第三方證實所指的發送者確實發出了消息，通過數字簽名來實現。可見公鑰加密系統滿足信息安全的所有主要目標。
⑦ rsa密碼體系是什麼樣的密碼體系
RSA密碼系統是較早提出的一種公開鑰密碼系統。1978年，美國麻省理工學院(MIT)的Rivest,Shamir和Adleman在題為《獲得數字簽名和公開鑰密碼系統的方法》的論文中提出了基於數論的非對稱(公開鑰)密碼體制，稱為RSA密碼體制。RSA是建立在「大整數的素因子分解是困難問題」基礎上的，是一種分組密碼體制。
⑧ 公鑰加密解密體系包括什麼
非對稱密鑰體系又稱公開密鑰體系（Public Key Infrastructure (PKI)），其核心是非對稱密鑰加密（Asymmetric Encryption）又稱公開密鑰加密（Public-key Encryption）。公開密鑰加密包含兩個密鑰：公開密鑰（public key）和私有密鑰（private key）。公鑰通常公開發布，而私鑰則由用戶私密保存。由公鑰加密的信息，只能通過私鑰解密；由私鑰加密的信息，只能通過公鑰解密。常用演算法有RSA、Elgamal等，可以進行數字簽名（私鑰加密）和信息加密（公鑰加密）。通俗來講數字簽名是來公開確認明文的來源和完整性，信息加密是對明文的保密。
信息加密/解密過程:
發送者使用接收者的公鑰對明文進行加密，並發送
接受者使用密鑰對明文進行解密
⑨ 密碼體制從原理上分為哪兩類
分為：單鑰密碼體制和雙鑰密碼體制
單鑰密碼體制
單鑰密碼的特點是無論加密還是解密都使用同一個密鑰，因此，此密碼體制的安全性就是密鑰的安全。如果密鑰泄露，則此密碼系統便被攻破。
優點：安全性高。加解密速度快。
缺點：1）隨著網路規模的擴大，密鑰的管理成為一個難點；2）無法解決消息確認問題；3）缺乏自動檢測密鑰泄露的能力。
雙鑰密碼體制
而在雙鑰體制下，加密密鑰與解密密鑰是不同的，此時根本就不需要安全信道來傳送密鑰，而只需利用本地密鑰發生器產生解密密鑰即可。雙鑰密碼是：1976年W.Diffie和M.E.Heilinan提出的一種新型密碼體制。由於雙鑰密碼體制的加密和解密不同，且能公開加密密鑰，而僅需保密解密密鑰，所以雙鑰密碼不存在密鑰管理問題。
優點：可以擁有數字簽名等新功能。
缺點：雙鑰密碼演算法一般比較復雜，加解密速度慢。
因此，網路中的加密普遍採用雙鑰和單鑰密碼相結合的混合加密體制，即加解密時採用單鑰密碼，密鑰傳送則採用雙鑰密碼。這樣既解決了密鑰管理的困難，又解決了加解密速度的問題。
⑩ 在加密演算法中屬於公鑰密碼體制的是什麼
演算法介紹：
現有矩陣M，N和P，P=M*N。如果M（或N）的行列式為零，則由P和M（或P和N）計算N（或M）是一個多值問題，特別是M（或N）的秩越小，N（或M）的解越多。
由以上問題，假設Tom和Bob相互通信，現做如下約定：
1. 在正式通信之前，二人約定一個隨機奇異矩陣M。
2. Tom和Bob各自選取一個n*n的隨機矩陣作為他們的私有密鑰，設Tom的為A，Bob的為B。
3. 然後Tom計算矩陣Pa=A*M作為他的公鑰，Bob計算矩陣Pb=M*B作為他的公鑰。
4. 當Tom向Bob發送消息時，計算加密矩陣K=A*Pb,用K對消息加密後發送到Bob端，Bob收到消息後，計算解密矩陣K』= Pa*B，由以上代數關系可以看出，K= K』，也既加密和解密是逆過程，可以參照對稱加密標准AES。
5. Bob向Tom發送消息時，計算解密矩陣K= Pa*B，加密。Tom收到消息後計算解密矩陣K=A*Pb，原理同上。
演算法分析：
由以上介紹可容易看出，此演算法比RSA和ECC的加密效率要高4-6個數量級，且加密強度在增大n的基礎上，可獲得與以上兩演算法相當的加密強度。
該演算法仍在論證階段,歡迎此方面高手攜手參與或提出缺點.
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