密碼學教程：密碼分析，RC4，CrypTool · Guru99 中文系列教程

# 密碼學教程：密碼分析，RC4，CrypTool > 原文： [https://www.guru99.com/how-to-make-your-data-safe-using-cryptography.html](https://www.guru99.com/how-to-make-your-data-safe-using-cryptography.html) 信息在企業，組織，軍事行動等的運營中起著至關重要的作用。**信息不當使用會導致企業損失或災難性后果。為了保護通信，企業可以使用密碼技術來加密信息**。密碼學涉及將信息轉換為非人類可讀的格式，反之亦然。在本文中，我們將向您介紹密碼學領域，以及如何確保信息不會落入他人之手。 ## 本教程涵蓋的主題 * [什么是密碼學？](#1) * [什么是密碼分析？](#2) * [什么是密碼學？](#3) * [加密算法](#4) * [黑客活動：立即入侵！](#5) ## 什么是密碼術？密碼術是對技術的研究和應用，這些技術通過將信息轉換為非人類可讀的格式來隱藏信息的真正含義，反之亦然。讓我們借助一個例子來說明這一點。假設您要發送消息“我愛蘋果”，則可以將短語中的每個字母替換為字母表中的第三個連續字母。加密的消息將為“ K NQXG CRRNGV”。要解密我們的消息，我們必須使用要解密的字母返回字母表中的三個字母。下圖顯示了轉換的完成方式。 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/a0/91/a091e3c675ed7dcdcdef1fd29f32059e_572x334.png "How to make your data safe using Cryptography ") 將信息轉換為非人類可讀形式的過程稱為加密。反向加密的過程稱為**解密**。解密是使用**秘密密鑰**完成的，只有信息的合法接收者才能知道。該密鑰用于解密隱藏的消息。這使通信很安全，因為即使攻擊者設法獲取了信息，對他們也沒有意義。加密的信息稱為**密碼**。 ## 什么是密碼分析？ **密碼分析是一種嘗試在不使用用于加密消息的密鑰的情況下解密加密消息的技術。** 密碼分析使用數學分析&算法來解密密碼。密碼分析攻擊的成功取決于 * 可用時間 * 可用的計算能力 * 可用存儲容量以下是常用的密碼分析攻擊的列表； * **蠻力攻擊** –這種類型的攻擊使用的算法試圖猜測所有可能的明文邏輯組合，然后將其加密并與原始密碼進行比較。 * **字典攻擊** –這種攻擊使用單詞表來查找明文或密鑰的匹配項。它通常在嘗試破解加密密碼時使用。 * **彩虹表攻擊** –這種類型的攻擊將密文與預先計算的哈希值進行比較以找到匹配項。 ## 什么是密碼學？密碼學結合了密碼學和密碼分析技術。 ## 加密算法 **MD5** –這是 Message-Digest 5 的首字母縮寫。它用于創建 128 位哈希值。從理論上講，哈希不能轉換成原始的純文本。 MD5 用于加密密碼以及檢查數據完整性。 MD5 不是抗碰撞的。抗沖突性是查找兩個產生相同哈希值的值的困難。 * **SHA** –這是安全哈希算法的縮寫。 SHA 算法用于生成消息（消息摘要）的壓縮表示。它具有各種版本，例如； * **SHA-0** ：產生 120 位哈希值。由于存在重大缺陷而將其撤回使用，并由 SHA-1 取代。 * **SHA-1** ：產生 160 位哈希值。它與 MD5 的早期版本相似。它具有加密漏洞，自 2010 年以來不建議使用。 * **SHA-2** ：它具有兩個哈希函數，分別是 SHA-256 和 SHA-512。 SHA-256 使用 32 位字，而 SHA-512 使用 64 位字。 * **SHA-3** ：此算法的正式名稱為 Keccak。 * **RC4** –此算法用于創建流密碼。它主要用于協議中，例如**安全套接字層（SSL）**來加密 Internet 通信，以及**有線等效保密性（WEP）**來保護無線網絡。 * **BLOWFISH** –此算法用于創建密鑰化的對稱分組密碼。它可以用來加密密碼和其他數據。 ## 黑客活動：使用 CrypTool 在這種實際情況下，我們將使用 RC4 算法創建一個簡單的密碼。然后，我們將嘗試使用蠻力攻擊將其解密。對于本練習，讓我們假設我們知道加密密鑰為 24 位。我們將使用此信息來破解密碼。我們將使用 CrypTool 1 作為我們的加密工具。 CrypTool 1 是一個用于密碼學研究的開源教育工具。您可以從 [https://www.cryptool.org/en/ct1-downloads](https://www.cryptool.org/en/ct1-downloads) 下載它 ## 創建 RC4 流密碼我們將加密以下短語 *<u>永遠不要低估一個時間充裕，現金匱乏的孩子的決心</u>* 我們將使用 00 00 00 作為加密密鑰。 * 打開 CrypTool 1 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/eb/97/eb9756b1ebd638301c812b0952ded443_713x545.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 將文本替換為從不低估了一個時間充裕且現金匱乏的孩子的決心 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/5a/76/5a765a799237feaffa4aea1e10335a0c_507x87.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 單擊加密/解密菜單 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/73/4e/734e0412943a2ffad13c79fd93245221_713x545.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 指向對稱（現代），然后選擇 RC4，如上所示 * 將出現以下窗口 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/49/81/49814d5730d4ff09bc5ac3f1e3eb5a88_481x214.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 選擇 24 位作為加密密鑰 * 將值設置為 00 00 00 * 單擊加密按鈕 * 您將獲得以下流密碼 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/d0/d9/d0d9b6547904ab1845d43da5f5a78cbc_568x140.png "How to make your data safe using Cryptography ") ## 攻擊流密碼 * 單擊分析菜單 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/10/1b/101baf154b14767c9efa8875993aa03e_678x500.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 指向對稱加密（現代），然后選擇 RC4，如上所示 * 您將獲得以下窗口 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/7a/04/7a04f34449be2050613cbf941ea60263_432x295.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 請記住，所做的假設是密鑰為 24 位。因此，請確保選擇 24 位作為密鑰長度。 * 單擊開始按鈕。您將獲得以下窗口 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/4d/93/4d932f5ebc06db654bd5f5e7b1aa6bb0_297x209.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 注意：完成蠻力分析攻擊所需的時間取決于所用機器的處理能力和密鑰長度。密鑰長度越長，完成攻擊所需的時間就越長。 * 分析完成后，您將獲得以下結果。 ![How to make your data safe using Cryptography ](https://img.kancloud.cn/2c/57/2c576387e02d597ed700f99a37f1a530_669x396.png "How to make your data safe using Cryptography ") * 注意：較低的熵值表示它最有可能是正確的結果。高于最低找到的熵值的可能是正確的結果。 * 選擇最有意義的行，然后在完成后單擊“接受選擇”按鈕 ## 摘要 * 密碼學是對消息進行加密和解密的科學。 * 密碼是一種已被轉換為非人類可讀格式的消息。 * 解密將密碼轉換為原始文本。 * 密碼分析是在不知道用于加密密碼的密鑰的情況下解密密碼的藝術。 * 密碼學結合了密碼學和密碼分析技術。