对称密钥算法及其安全性

密码算法也叫密码，基于密钥的算法通常有对称密钥密码算法（或私钥密码）和公钥算法（或公钥密码）两类。如果一个密码体制的Ke=Kd，即加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立，我们称为对称密钥密码算法（Symmetric Encryption Algorithms）。对称密钥密码算法也可称为对称算法或传统算法，包括换位加密、代替加密、乘积加密和综合加密等。在大多数对称密钥密码算法中，加密密钥和解密密钥是相同的。这些算法也叫秘密密钥算法或单密钥算法，它要求发送者和接受者在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄露密钥就意味着任何人都能对消息进行加密和解密。只要通信需要保密，密钥就必须保密。对称加密算法的发送方和接收方使用相同的密钥，通常密钥长度40～168bit。常用的对称加密算法有DES、IDEA、RC2/4/5/6、CAST等。

对称密钥密码算法的加密和解密表示为：

E（M，K）=C

D（C，K）=M

对称密钥密码算法可分为两类。一次只对明文中的单个位（有时对字节）运算的算法称为序列算法（Stream Algorithm）或序列密码（Stream Cipher）。另一类算法是对明文的一组位进行运算，这些位组称为分组（Block），相应的算法称为分组算法（Block Algorithm）或分组密码（Block Cipher）。现代计算机密码算法的典型分组长度为64位，这个长度大到足以防止分析破译，但又小到足以方便使用（在计算机出现前，算法每次只对明文的一个字符运算，可认为是序列密码对字符序列的运算）。

对称加密算法的特征如下：(www.xing528.com)

（1）通常计算速度非常快。

（2）基于简单的数学计算，所以可以通过硬件加速。

（3）密钥管理比较麻烦。

（4）通常用来做整段数据加密、块加密（Block Cipher）、流加密（Stream Cipher）、消息完整性验证（Message Authentication Code）。