各种加密算法比较

女爷i 2023-06-30 08:54 9阅读 0赞

各种加密算法比较

**算法选择：对称加密AES，非对称加密: ECC，消息摘要: MD5，数字签名:DSA**

对称加密算法(加解密密钥相同)

非对称算法(加密密钥和解密密钥不同)

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 名称 </td> 
 <td> 成熟度 </td> 
 <td> 安全性(取决于密钥长度) </td> 
 <td> 运算速度 </td> 
 <td> 资源消耗 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> RSA </td> 
 <td> 高 </td> 
 <td> 高 </td> 
 <td> 慢 </td> 
 <td> 高 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DSA </td> 
 <td> 高 </td> 
 <td> 高 </td> 
 <td> 慢 </td> 
 <td> 只能用于数字签名 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> ECC </td> 
 <td> 低 </td> 
 <td> 高 </td> 
 <td> 快 </td> 
 <td> 低(计算量小,存储空间占用小,带宽要求低) </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

散列算法比较

对称与非对称算法比较

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 名称 </td> 
 <td> 密钥管理 </td> 
 <td> 安全性 </td> 
 <td> 速度 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 对称算法 </td> 
 <td> 比较难,不适合互联网,一般用于内部系统 </td> 
 <td> 中 </td> 
 <td> 快好几个数量级(软件加解密速度至少快100倍,每秒可以加解密数M比特数据),适合大数据量的加解密处理 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 非对称算法 </td> 
 <td> 密钥容易管理 </td> 
 <td> 高 </td> 
 <td> 慢,适合小数据量加解密或数据签名 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

算法选择(从性能和安全性综合)

对称加密: AES(128位),

非对称加密: ECC(160位)或RSA(1024),

消息摘要: MD5

数字签名:DSA

轻量级：TEA、RC系列（RC4），Blowfish （不常换密钥） 
速度排名（个人估测，未验证）：IDEA <DES <GASTI28<GOST<AES<RC4<TEA<Blowfish   
 
简单的加密设计： 用密钥对原文做  异或，置换，代换，移位

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 名称 </td> 
 <td> 数据大小(MB) </td> 
 <td> 时间(s) </td> 
 <td> 平均速度MB/S </td> 
 <td> 评价 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DES </td> 
 <td> 256 </td> 
 <td> 10.5 </td> 
 <td> 22.5 </td> 
 <td> 低 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 3DES </td> 
 <td> 256 </td> 
 <td> 12 </td> 
 <td> 12 </td> 
 <td> 低 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> AES(256-bit) </td> 
 <td> 256 </td> 
 <td> 5 </td> 
 <td> 51.2 </td> 
 <td> 中 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Blowfish </td> 
 <td> 256 </td> 
 <td> 3.7 </td> 
 <td> 64 </td> 
 <td> 高 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 表5-3 单钥密码算法性能比较表 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 
 <table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 名称 </td> 
 <td> 实现方式 </td> 
 <td> 运算速度 </td> 
 <td> 安&nbsp;&nbsp;全&nbsp;&nbsp;性 </td> 
 <td> 改进措施 </td> 
 <td> 应用场合 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DES </td> 
 <td> 40-56bit 密钥 </td> 
 <td> 一般 </td> 
 <td> 完全依赖密钥，易受穷举搜索法攻击 </td> 
 <td> 双重、三重DES，AES </td> 
 <td> &nbsp;&nbsp;适用于硬件实现 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> IDEA </td> 
 <td> 128bit密钥 8轮迭代 </td> 
 <td> 较慢 </td> 
 <td> 军事级，可抗差值分析和相关分析 </td> 
 <td> 加长字长为32bit、密钥为256bit，采用232 模加、232+1模乘 </td> 
 <td> &nbsp;&nbsp;适用于ASIC设计 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> GOST </td> 
 <td> 256bit密钥 32轮迭代 </td> 
 <td> 较快 </td> 
 <td> 军事级 </td> 
 <td> 加大迭代轮数 </td> 
 <td> S盒可随机秘 密选择，便于软件实现 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Blowfish </td> 
 <td> 256-448bit 密钥、16轮迭代 </td> 
 <td> 最快 </td> 
 <td> &nbsp;&nbsp;军事级、可通过改变密钥长度调整安全性 </td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 <td> 适合固定密钥场合，不适合常换密钥和智能卡 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> RC4 </td> 
 <td> 密钥长度可变 </td> 
 <td> 快DESl0倍 </td> 
 <td> 对差分攻击和线性攻击具有免疫能力，高度非线性 </td> 
 <td> 密钥长度放宽到64bit </td> 
 <td> 算法简单，易于编程实现 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> RC5 </td> 
 <td> 密钥长度和迭代轮数均可变 </td> 
 <td> 速度可根据 三个参数的 值进行选择 </td> 
 <td> 六轮以上时即可抗线性攻击、通过调整字长、密钥长度和迭代轮数可以在安全性和速度上取得折中 </td> 
 <td> 引入数据相倚转 </td> 
 <td> &nbsp;&nbsp;适用于不同字长的微处理器 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> CASTl28 </td> 
 <td> 密钥长度可变、16轮迭代 </td> 
 <td> 较快 </td> 
 <td> 可抵抗线性和差分攻击 </td> 
 <td> 增加密钥长度、形成CAST256 </td> 
 <td> 适用于PC机和 UNIX工作站 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
 </table></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

常见加密算法  
1、DES（Data Encryption Standard）：对称算法，数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；   
2、3DES（Triple DES）：是基于DES的对称算法，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高；  
3、RC2和RC4：对称算法，用变长密钥对大量数据进行加密，比 DES 快；  
4、IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使用 128 位密钥提供非常强的安全性；  
5、RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的，非对称算法；   
6、DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准），严格来说不算加密算法；  
7、AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，对称算法，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，在21世纪AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法；  
8、BLOWFISH，它使用变长的密钥，长度可达448位，运行速度很快；  
9、MD5：严格来说不算加密算法，只能说是摘要算法；  
10、PKCS:The Public-Key Cryptography Standards (PKCS)是由美国RSA数据安全公司及其合作伙伴制定的一组公钥密码学标准，其中包括证书申请、证书更新、证书作废表发布、扩展证书内容以及数字签名、数字信封的格式等方面的一系列相关协议。  
11、SSF33，SSF28，SCB2(SM1)：国家密码局的隐蔽不公开的商用算法，在国内民用和商用的，除这些都不容许使用外，其他的都可以使用；  
12、ECC（Elliptic Curves Cryptography）：椭圆曲线密码编码学。  
*13、[TEA][]**(Tiny Encryption Algorithm)*简单高效的加密算法，加密解密速度快，实现简单。但安全性不如DES，QQ一直用tea加密

[TEA]: http://www.elecfans.com/emb/danpianji/20110825212016.html