ChaCha20 流密码加密算法详解
ChaCha20 是一种高性能、高安全性的对称流密码算法,由 Google 的 Dan Bernstein 于 2008 年设计。它是 Salsa20 算法的改进版本,旨在提供比其前辈更高的抗攻击能力和更简洁的实现。ChaCha20 因其卓越的性能和安全性,已成为 TLS 协议中的重要组成部分,特别是在移动设备和低功耗环境中,替代了传统的 AES-GCM。 核心思想:通过一个密钥 (Key) 和一个随机数 (Nonce) 生成一个无限长的伪随机密钥流,然后将密钥流与明文进行异或 (XOR) 操作得到密文。解密时,使用相同的密钥和随机数生成相同的密钥流,再与密文异或即可还原明文。 一、流密码 (Stream Cipher) 简介流密码是一种对称加密算法,它将明文的每个比特或每个字节与一个伪随机密钥流的对应比特或字节进行组合(通常是异或)来生成密文。 1.1 与分组密码 (Block Cipher) 的区别 特性 流密码 (Stream Cipher) 分组密码 (Block Cipher) 工作方式 逐位/逐字节加密 将明文分成固定大小的块,逐块加密 ...
AES (Advanced Encryption Standard) 加密算法详解
AES (Advanced Encryption Standard),即高级加密标准,是目前应用最广泛的对称密钥分组加密算法。它于 2001 年由美国国家标准与技术研究院 (NIST) 发布,取代了 DES (Data Encryption Standard) 成为联邦政府推荐的加密标准。AES 的设计基于替代-置换网络 (Substitution-Permutation Network, SPN) 结构,具有高效、安全和易于实现的特点,被广泛应用于网络通信、数据存储、文件加密等各种场景。 一、引言:对称加密的王者在现代密码学中,对称加密算法因其加解密速度快而常用于对大量数据进行加密。AES 是其中的翘楚,被认为是当今最安全的对称加密算法之一。 对称加密 (Symmetric Encryption):使用相同的密钥进行加密和解密。优点是效率高,适合加密大量数据;缺点是密钥分发和管理复杂。 分组密码 (Block Cipher):将明文数据分成固定大小的块(例如 AES 是 128 位),对每个块独立进行加密。 AES 具有以下关键特性: 块大小 (Block Size)...
