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条件接收系统加密算法的选择 摘要：介绍了条件接收系统所使用的主流加密算法3DES（对称加密算法）和RSA（非对称加密算法），并对两种不同类型的加密算法进行了比较。 关键字：条件接收 加密算法 3DES RSA 随着网络的快速发展，信息安全越来越来引起人们的关注。加密技术作为信息安全的利器，正发挥着重大的作用。而在数字电视领域中，随着数字电视行业的发展，以加解密技术为核心的条件接收系统逐步成为数字电视加密控制的核心技术保证，为数字电视的运营提供了必要的技术手段，其中，加密算法起到了至关重要的作用。 一、加密算法介绍 如果以密钥为标准，可将加密算法分为两类：对称加密算法（秘密钥匙加密）和非对称加密算法（公开密钥加密）。 （一）、对称加密算法介绍 对称加密系统中，加密密钥和解密密钥是一样的，或实质上是等同的，这种情况下，密钥就经过安全的密钥信道由发方传给收方。它的特点是无论加密还是解密都使用同一个密钥，因此，此加密体制的安全性就是密钥的安全，如果密钥泄露，则此密码系统便被攻破。最有影响的对称密钥系统是1977年美国国家标准局颁布的DES算法，而3DES（Triple DES）是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度比DES算法更高一些。 3DES是DES向AES过渡的加密算法，是DES的一个更安全的变形，它以DES为基本模块，通过组合分组方法设计出分组加密算法，其具体实现如下： 设EK()和DK()代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES算法使用的密钥，P代表明文，C代表密文，这样， 3DES加密过程为：C=EK3(DK2(EK1(P))) 3DES解密过程为：P=DK1(EK2(DK3(C))) 具体的加/解密过程如图1所示 图1 3DES加/解密过程示意图 K1、K2、K3决定了算法的安全性，若三个密钥互不相同，本质上就相当于用一个长为168位的密钥进行加密。多年来，它在对付强力攻击时是比较安全的。若数据对安全性不那么高，K1可以等于K3。在这种情况下，密钥的有效长度为112位。 （二）、非对称加密算法介绍 所谓非对称算法就是指加密和解密用的不是同一个密钥，非对称算法的密钥分为两部分，通常称为“公钥”和“私钥”。公钥和私钥存在数学上的关系，使得用公钥加密的数据只能用对应的私钥解密，用私钥加密的数据只能用对应的公钥解密。但是从公钥中推导出私钥是很难的（理论上是可以推导出来的，但是实际上找不到这么强的计算能力）。非对称算法原理示意图如图2所示。 图2 非对称算法原理示意图 当前最著名、应用最广泛的非对称加密算法是RSA算法，是在1978年，由美国麻省理工学院（MIT）的Ron Rivest，Adi Shamir和Leonard Adleman在题为《获得数字签名和公开密码系统的方法》的论文中提出的。RSA算法是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法，因此它为公用网络上信息的加密和鉴别提供了一种基本的方法。它通常是先生成一对RSA密钥，其中之一是必威体育官网网址密钥（私钥），由用户保存；另一个为公开密钥（公钥），可对外开放，甚至可在网络服务器中注册，人们用公钥加密文件发送给个人，个人就可以用私钥解密接收。从1978年提出到现在已近30年，经历了各种攻击的考验，被证明是目前最安全的非对称加密算法。 RSA算法是一个基于数论的非对称（公钥）密码体制，是一种分组密码体制，其名称来自于三个发明者的姓名首字母。它的安全性是基于大整数素因子分解的困难性，而大整数因子分解问题是数学上的著名难题，至今没有有效的方法予以解决，因此可以确保RSA算法的安全性。具体工作原理如下： 1、密钥的生成 （1）选取两个大素数p和q，计算乘积n=pq，n的的欧拉函数((n)=(p-1)(q-1) （2）随机选取d（d1），满足(d, ((n)) = 1，根据欧几里德算法，存在整数x，y，满足：xd+y((n) = 1。取e = x 显而易见，e满足(e, ((n)) = 1 且 ed (1 (mod ((n)), d = e-1(mod ((n)) （3）E和n构成公开密钥作为E，即E=(n, e)，d和n构成私人密钥作为D，即D=(n, d)， E可以公开。这是p和q就不再需要，可以被舍弃，但注意必威体育官网网址。 2、（1）获得公开密钥E=(n, e) （2）将需要加密的明文信息分组：m = m0, m1, m2, …, mk-1, 使得min, i = 0, 1, …, k-1（3）对每组明文组用以下公式做加密变换 ci = E(mi) = mi e(mod n) （4）得到密文c= c0, c1, c2, …, ck-1 、（1）对每一组密文做解密交换 mi = D(ci) = cid (mod n)合并分组得到明文 m = m0, m1, m