1、数据加密基础

基本概念

明文：没有经过加密的消息。密文：使用某种方法被加密的消息。
加密：用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程。解密：把密文转变为明文的过程。

现代密码学

密码学 ----研究密码技术的学科，是数学的一个分支，包括密码编码学和密码分析学。密码编码学----信息隐蔽使消息保密的技术和科学。密码分析学----破译密码破译密文的科学和技术。

密码学的主要目的：提供机密性——保密；鉴别：消息的接收者应该能够确认消息的来源；完整性：消息的接受者能够验证在传送过程中消息没有被修改；抗抵赖 ：消息的发送者在消息发送后无法否认其发送过消息。

传统密码学

传统的密码学，使用密码算法，一般是一些数学函数。（一般使用两个函数，一个加密函数一个解密函数）。传统密码学的缺陷：

1、受限制，只能在一个组织内使用。大家必须知道相应的加解密算法。
2、对人要求过高，一旦一个用户离开组织就会使保密荡然无存。
3、受限制的密码算法不可能进行质量控制或者标准化。

现代密码系统模型及其特点

现代密码学:使用密钥（KEY）来进行数据加密，加密和解密都使用同一个密钥，运算都依赖于密钥。算法可以公开，算法的安全性是基于密钥的安全性。 现代密码学：由算法、明文、密文和密钥组成。

特点

加密算法足够强大：仅知密文很难破译出明文；基于密钥的安全性，而不是基于算法的安全性：知道密文和加/解密算法，很难破译出明文；算法开放性：开放算法，便于实现和标准化。

密码体制

对称密码体制：加密密钥与解密密钥相同，所以又叫单钥密码。著名密码算法：DES
非对称密码体制：加密密钥与解密密钥不同 ，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来，所以又叫双钥密码。著名密码算法：RSA

对称密码体制
优点是： 安全性高 、加解密速度快 
缺点是：随着网络规模的扩大，密钥管理成为一个难点；无法解决消息确认问题；缺乏自动检测密钥泄露的能力。

非对称密码体制
优点是：保密性高，有利于保密和身份认定
缺点是：算法复杂，加解密速度慢，一般比单钥密码慢1000倍。

算法的安全性

根据被破译的难易程度，不同的密码算法具有不同的安全等级。从理论上来说，所有的密码算法总是可以被破译的，那么，算法的安全性怎么判断呢？
一般来说：如果破译算法的代价大于加密数据的价值，那么你可能是安全的。如果破译算法所需的时间比加密数据保密的时间更长，那么你可能是安全的。如果用单密钥加密的数据量比破译需要的数据量少得多，那么你可能是安全的。如果一个算法用（现在或将来）可得到的资源都不能破译，这个算法可被认为在计算上是安全的。

DES算法

DES算法是一个分组加密算法，它以64位为分组对数据加密。64位一组的明文从算法的一端输入，64位的密文从另一端输出。DES算法是一个对称算法：加密和解密用的是同一算法。DES算法的密钥通常为64位，通常用16个16进制的数表示，但每两个16进制数的第8位都用作奇偶校验，所以密钥的实际长度是56位。DES将密钥作用于明文，经过16轮计算得到密文 。DES的解密算法和加密算法相同，二者不同的是64位子密钥输入的顺序不同，加密是k1……k16的顺序，解密是K16….K1的顺序。

三级密钥体制

银行卡网络安全系统采用了三级密钥管理体制，从上而下依次是主密钥、密钥交换密钥、数据密钥。上级密钥用于加密下级密钥，具体来说：主密钥用于加密密钥交换密钥和数据密钥作本地存储；密钥交换密钥用于加密数据密钥作网络传输；数据密钥用于对数据进行加解密。