對稱算法

對稱密碼算法有時又叫傳統密碼算法，就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來，反過來也成立。在大多數對稱算法中，加密解密密鑰是相同的。這些算法也叫秘密密鑰算法或單密鑰算法，它要求傳送者和接收者在安全通信之前，商定一個密鑰。對稱算法的安全性依賴於密鑰，泄漏密鑰就意味著任何人都能對訊息進行加密解密。只要通信需要保密，密鑰就必須保密。

基本介紹

• 中文名：對稱算法
• 屬於：密碼算法
• 又叫：傳統密碼算法
• 解密表：Ek(M)=C

原理

對稱算法的加密和解密表示為：

Ek(M)=C

Dk(C)=M

對稱算法可分為兩類。一次只對明文中的單個位（有時對位元組）運算的算法稱為序列算法或序列密碼。另一類算法是對明文的一組位進行運算，這些位組稱為分組，相應的算法稱為分組算法或分組密碼。現代計算機密碼算法的典型分組長度為64位――這個長度大到足以防止分析破譯，但又小到足以方便作用。

這種算法具有如下的特性：

Dk(Ek(M))=M

常用的採用對稱密碼術的加密方案有5個組成部分（如圖所示）

l）明文：原始信息。

2)加密算法：以密鑰為參數，對明文進行多種置換和轉換的規則和步驟，變換結果為密文。

3)密鑰：加密與解密算法的參數，直接影響對明文進行變換的結果。

4)密文：對明文進行變換的結果。

5)解密算法：加密算法的逆變換，以密文為輸入、密鑰為參數，變換結果為明文。

特點

對稱密碼術的優點在於效率高（加/解密速度能達到數十兆/秒或更多），算法簡單，系統開銷小，適合加密大量數據。

缺陷

儘管對稱密碼術有一些很好的特性，但它也存在著明顯的缺陷，包括：

l）進行安全通信前需要以安全方式進行密鑰交換。這一步驟，在某種情況下是可行的，但在某些情況下會非常困難，甚至無法實現。

2)規模複雜。舉例來說，A與B兩人之間的密鑰必須不同於A和C兩人之間的密鑰，否則給B的訊息的安全性就會受到威脅。在有1000個用戶的團體中，A需要保持至少999個密鑰（更確切的說是1000個，如果她需要留一個密鑰給他自己加密數據）。對於該團體中的其它用戶，此種倩況同樣存在。這樣，這個團體一共需要將近50萬個不同的密鑰！推而廣之，n個用戶的團體需要N2/2個不同的密鑰。

通過套用基於對稱密碼的中心服務結構，上述問題有所緩解。在這個體系中，團體中的任何一個用戶與中心伺服器（通常稱作密鑰分配中心）共享一個密鑰。因而，需要存儲的密鑰數量基本上和團體的人數差不多，而且中心伺服器也可以為以前互相不認識的用戶充當“介紹人”。但是，這個與安全密切相關的中心伺服器必須隨時都是線上的，因為只要伺服器一掉線，用戶間的通信將不可能進行。這就意味著中心伺服器是整個通信成敗的關鍵和受攻擊的焦點，也意味著它還是一個龐大組織通信服務的“瓶頸”