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网络传输信息加密解密系统研制方法
 
慧聪网   2005年11月30日10时36分   信息来源:现代电子技术    

  [导读]  在对公钥密码体制分析的基础上,研究了RSA密码体制的实现算法,设计了系统程序模块。开发了端对端的网络传输信息加密解密系统。测试表明采用RSA密码体制可以研制出安全性更高的网络传输信息加密解密系统。  

由于计算机网络具有系统复杂性、资源共享、边界不可知、传输信息的路由不确定性、电磁辐射等原因使其本身的安全性很低[1]。网络在我国起步比较晚,一些与网络相关的技术还不成熟,在现有的许多网络中至今还在传输裸信息。据调查[2],目前我国企业采用信息加密的仅8%。即使传输经过加密的数据,大多采用的是传统密码体制。由此看来,网络的安全系数一般都比较小。数据加密是确保计算机网络重要的安全机制,但是,利用公钥体制,尤其是利用RSA算法的实用加密解密软件系统很少。因此,对网络传输的数据加密和解密进行深入研究,开发出适用于网络环境下的信息加密解密系统很有意义。


    网络加密的方式主要有链路加密、端对端加密[3]。端对端加密的工作仅在目的节点和源节点进行,所以成本低、使用灵活。本文采用这种方式,其处于网络OSI模型的应用层或表示层。

    1公钥密码体制

    公钥密码体制的基本思想是:密钥分为加密密钥E,解密密钥D和公钥M。加密密钥E和公钥M可以公开,D不能公开。加密时采用以E,M为参数的函数f1(E,M)进行加密,解密时采用以D,M为参数的函数f2(D,M)进行解密。

    在传统密码体制的算法中,知道了加密过程,则可以推出解密过程。而在公钥密码体制的算法中,即使知道了加密过程,也不可能推出解密过程。迄今为止发明的公钥密码体制的算法容易用数学术语来描述的,而他的保密强度是建立在一种特定的已知数学问题求解困难性这个假设上的。因而计算加密密钥E,公钥M和解密密钥D需要特殊的算法和步骤。以确保不能从加密密钥E和公钥M推导出解密密钥D。

    RSA体制是一种新型公钥密码体制[4]。该公钥密码体制以数论为基础,其原理是:求2个大素数的乘积很容易实现,但将一个大的合数分解成2个大素数很难实现。RSA加密和解密运算的数学表达式为:

    C=XE(modM)

    X=CD(modM)

    其中:X为明文,C为密文,(0(1)M是2个大素数P,Q的乘积,从而M的欧拉数φ(M)=(P-1)×(Q-1)。

    (2)D是大于P,Q的并与φ(M)互素的正整数。

    (3)E是D关于φ(M)的乘逆。即ED=1mod(φ(M))。

    满足以上3个条件,(E,M)便可作公钥对,(D,M)作密钥对。

    例如:P=101,Q=113,那么M=P×Q=11413,φ(M)=(P-1)×(Q-1)=100×112=11200,与φ(M)互素的整数E有无数个,因此,假设E=3 533,根据公式ED=1mod(φ(M)),求得D =6 597。假设明文X=9 726,那么加密时密文C=9 7263 533mod (11 413)=5 7 61,在解密时明文Y=5 7616 597mod(11 413)=9 726。因此只要加密密钥E,解密密钥D和公共密钥M选择正确,加密前的明文X和解密后的明文Y一定是相同的。 

 
作者:金冉,蒋艳 
 
 
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[热门关键词]:网络 公钥密码体制 RSA 
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