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加密算法计算机1003班袁术一、数据加密与加密系统S数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理,使其成为不可读的一段代码,通常称为“密文”,使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容,通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。该过程的逆过程为解密,即将该编码信息转化为其原来数据的过程。一个加密系统S可以用数学符号描述如下: S={P,C,K,E,D} 其中 P——明文空间,表示全体可能出现的明文集合, C——密文空间,表示全体可能出现的密文集合, K——密钥空间,密钥是加密算法中的可变参数, E——加密算法,由一些公式、法则或程序构成, D——解密算法,它是E的逆。当给定密钥kÎK时,各符号之间有如下关系: C=Ek(P),对明文P加密后得到密文C P=Dk(C)=Dk(Ek(P)),对密文C解密后得明文P 如用E-1表示E的逆,D-1表示D的逆,则有: Ek=Dk-1且Dk=Ek-1 因此,加密设计主要是确定E,D,K。二、加密算法的概要现有的序列号加密算法大多是软件开发者自行设计的,多数较简单,而且有些算法作者虽然下了很大功夫,却往往达不到希望的效果。其实,有很多成熟的算法可用,尤以密码学中一些强度比较高的算法,如RSA,Blowfish,MD5等。这些算法在英特网上有大量的源码或编译好的库。可以直接加以利用,所要用的就是利用搜索引擎找到他们将其嵌入自己的程序中,因此建议使用这些算法。但即使这些算法的强度很高,但是使用方法也要得当否则效果就和普通的四则运算没什么区别,很容易被解密者算出注册码或写出注册机来。三、加密算法的分类、定义、原理加密算法的分类1、单向散列算法(1)、MD5算法(2)、SHA算法(3)、CRC算法2、公开密钥算法(1)、RSA算法(2)、ElGamal算法(3)、DSA算法3、对称算法(1)、BlowFish算法4、其他算法(1)、Base64编码(2)、CryptoAPI1、单项散列函数算法单项散列函数算法也称Hash(哈希)算法,是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的函数(该过程不可逆)。Hash函数可用于数字签名、消息的完整性检测、消息起源的认证检测等。常见的散列算法有MD5,SHA,N-Hash,RIPE-MD,HAVAL等。(1)MD5算法内容:MD5是RonRivest设计的单向散列函数,MD表示消息摘要,他对输入的消息运算,产生128位散列值。MD5经历了最初的MD2,MD3和MD4的发展演化而来。“MD”泛指字节串的Hash变换,就是把一个任意长度的字节串变换成一个固定固定长的大整数。请注意这里使用了“字节串”而不是“字符串”这个词。因为这种变换只与字节的值有关,与字符集或编码方式无关。算法原理a、数据填充b、初始化变量c、数据处理d、输出(2)、SHA算法内容:安全哈希算法(SecureHashAlgorithm)主要适用于数字签名标准(DigitalSignatureStandardDSS)里面定义的数字签名算法(DigitalSignatureAlgorithmDSA)。对于长度小于2^64位的消息,SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候,这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中,数据很可能会发生变化,那么这时候就会产生不同的消息摘要。SHA1有如下特性:不可以从消息摘要中复原信息;两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。(3)、CRC算法CRC原理介绍: CRC的英文全称为CyclicRedundancyCheck(Code),中文名称为循环冗余校验(码)。它是一类重要的线性分组码,编码和解码方法简单,检错和纠错能力强,在通信领域广泛地用于实现差错控制。  CRC计算与普通的除法计算有所不同。普通的除法计算是借位相减的,而CRC计算则是异或运算。任何一个除法运算都需要选取一个除数,在CRC运算中我们称之为poly,而宽度W就是poly最高位的位置。比如poly1001的W是3,而不是4。注意最高位总是1,当你选定一个宽度,那么你只需要选择低W各位的值。假如我们想计算一个位串的CRC码,并要保证每一位都要被处理,因此我们需要在目标位串后面加上W个0CRC32应用实列CRC32-。是一个带有文件完整性检查的样列。如果修改了文件中的任意一个数据,文件通过CRC32计算就能发现自己被修改过。CRC的实现主要是通过查表法。对于CRC-16和CRC-32,各自有一张现成的表。这张表也可用下面算法生成:2、公开密钥算法(非对称算法)非对称密钥算法是指一个加密算法的加密密钥和解密密钥是不一样的,或者说不能由其中一个密钥推导出另一个密钥。非对称密钥也叫公开密钥加密,它是用两个数学相关的密钥对信息进