數(shù)據(jù)加密與多態(tài)加密技術(shù)綜述

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1、數(shù)據(jù)加密與多態(tài)加密技術(shù)綜述第11卷第5期2009年9月天津職業(yè)院校聯(lián)合JournalofTianjinVocationallnstitutesNo.5Vbl.llSep.2009數(shù)據(jù)加密與多態(tài)加密技術(shù)綜述劉鍵林（天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院,天津市300222）摘要:數(shù)據(jù)加密已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用能夠有效的對(duì)抗逆向分析,而加密技術(shù)的關(guān)鍵是延長(zhǎng)數(shù)據(jù)被逆向分析預(yù)計(jì)的有效期限.通過介紹相關(guān)的密碼學(xué),數(shù)據(jù)加密以及基于公鑰加密算法的方法與步驟，詳細(xì)介紹了多態(tài)加密的原理與方法.關(guān)鍵詞:加密算法;密鑰多態(tài)加密中圖分類號(hào):TP3

2、9308文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673—582X（2009）05—0076—03我們正處在一個(gè)全新的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)安全時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)聚合了人類的集體智慧，隨著計(jì)算機(jī)安全信息處理技術(shù)的不斷成熟，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)呈幾何級(jí)數(shù)字增長(zhǎng)，不斷的復(fù)雜化，精確化,快速化，促進(jìn)了我們更加直接，快速的交流，使得那些被認(rèn)為安全性很高的加密算法（特別是那些依據(jù)數(shù)學(xué)算法加密的數(shù)據(jù)）被逆向攻破的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于預(yù)計(jì)的期限?因此我們應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)進(jìn)行更多的思考和嘗試，對(duì)于計(jì)算機(jī)大批量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，需要采取非常有效的安全措施來保護(hù).，

3、數(shù)據(jù)加密方法在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密過程中，有幾種方法經(jīng)常用來加密數(shù)據(jù)流?這些方法都可以使用軟件來實(shí)現(xiàn)，但是，當(dāng)只知道密文的時(shí)候，是不容易破譯這些加密算法的.最好的加密算法對(duì)數(shù)據(jù)和軟件的性能兒乎是沒有什么影響的,并且還可以帶來保護(hù)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn).例如，我們大家都知道的Winrar,它既壓縮數(shù)據(jù)又可以加密數(shù)據(jù).又如,dbms（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）的一些軟件包里面包含一些加密方法以使復(fù)制文件這一功能對(duì)一些敏感數(shù)據(jù)是無效的，或者需要用戶自己設(shè)置的密碼，所有這些加密算法都具有高效的加密能力.在所有的加密算法中最簡(jiǎn)單的一種就

4、是”置換表“算法，這種算法也能很好達(dá)到加密的需要.每一個(gè)數(shù)據(jù)段（每一個(gè)字節(jié)）對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的”置換表”中的一個(gè)偏移量，偏移量所對(duì)應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件?加密稈序和解密稈序都需要一個(gè)這樣的”置換表”.事實(shí)±,80x86CPU系列就有一個(gè)指令”XLAT”（換碼指令）利用碩件來完成這樣的工作.這種加密算法比較簡(jiǎn)單，加密解密速度很快，但是一旦這個(gè)”置換表”被對(duì)方獲得,那這個(gè)加密方案就完全被識(shí)破了?進(jìn)一步的講，這種加密算法對(duì)于逆向分析來講是非常肓接的，只要找到一個(gè)”置換表”就可以了.筆者認(rèn)為對(duì)這種”置換表”

5、加密方式的一個(gè)改進(jìn)就是使用兩個(gè)或者更多的”置換表”，這些表都是基于數(shù)據(jù)流屮字節(jié)的位置的，或者基于數(shù)據(jù)流本身?這樣，逆向分析將變得非常困難，因?yàn)槟嫦蚍治霰仨氄_地做幾次”置換表”變換.通過使用更多的”置換表”，并且按偽隨機(jī)的方式試用每個(gè)”置換表”，這種改進(jìn)的加密方法已經(jīng)變的很難逆向分析?例如，我們對(duì)所有的偶數(shù)位置的數(shù)據(jù)使用a表，對(duì)所有的奇數(shù)位置使用b表,即使逆向分析人員獲得了明文和密文，想破譯這個(gè)加密方案也是非常困難的，除非確切的知道我們使用的兩張表?與使用”置換表”相類似加密方法還可以，”變換關(guān)鍵數(shù)

6、據(jù)位置”也可以在加密數(shù)據(jù)屮使用?但是，這需要更多的執(zhí)行時(shí)間.從輸入表屮讀入明文放到一個(gè)buf?r（緩存）中，再在buf?r中對(duì)他們重排序撚后按這個(gè)順序輸出.解密程序的時(shí)候按相反的順序還原數(shù)據(jù).這種方法如果是和一些其它的加密算法混合使用，這就使得逆向分析變得十分的困難.另外我們還可以加入這樣的加密算法,就是字/?7節(jié)循環(huán)移位和xor（異或）操作.如果我們把一個(gè)字或字節(jié)在一個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)做循環(huán)移位，使用多個(gè)或變化的方向（左移或右移），就可以迅速的產(chǎn)生一個(gè)加密的數(shù)據(jù)流?這種方法是很收稿日期:2009-（）1—

7、19作者簡(jiǎn)介:劉鍵林（1959一），男，天津市人，天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助理工程師，從事數(shù)據(jù)的保護(hù)與加密技術(shù)研究.976?好的,如果逆向分析它就更加困難.而且，更進(jìn)一步的是，如果再使用xor操作，按位做異或操作，就使逆向分析更加困難了.如果在一些程序中，如何使我們已經(jīng)加密的數(shù)據(jù)本身知道數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被篡改了或被破壞了，這時(shí)就需要程序本身產(chǎn)生一些自校驗(yàn)碼，并且把這些校驗(yàn)碼插入到數(shù)據(jù)流屮.這樣做對(duì)數(shù)據(jù)的防篡改與程序本身的保護(hù)都是有好處的?所以，加密程序在每次load到內(nèi)存開始執(zhí)行時(shí)，都要檢查一下木身是否被

8、病毒感染,數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被篡改或被破壞,對(duì)需要運(yùn)行的文件都耍做這種自校驗(yàn)檢查.因?yàn)椋《境绦虻木帉懻邔?huì)利用破壞和修改其它的程序或數(shù)據(jù)來達(dá)到其目地的.因此，在一些反病毒或殺病毒軟件中一定要使用加密技術(shù).循環(huán)冗余校驗(yàn)是一種典型的校驗(yàn)數(shù)據(jù)安全的方法.對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)塊，它使用位循環(huán)移位和XO1?操作來產(chǎn)生一個(gè)16位或32位的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣如果任何一位自校驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致校驗(yàn)和出錯(cuò).例如xmodem-crc.這種方法已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn),crc校驗(yàn)算法對(duì)于發(fā)現(xiàn)加密數(shù)據(jù)塊中的錯(cuò)誤校驗(yàn)和