对称密钥密码系统

9.3.1　对称密钥密码系统

加密的密钥与解密的密钥相同的系统，我们就称该系统为对称密钥密码系统。如当你离家时采用一把钥匙锁门，但在你回家时，用的是同一把钥匙开门，这实际上就是一种最直观的对称密钥系统。该系统虽然简单，但当破解者知道加密的密钥，解密也就迎刃而解。为了帮助大家理解对称密钥密码系统的工作原理，我们用一个例子来进行说明。

假设要传输的数据为101011100011，由于该数据没有经过加密，所以不能在网络上传输，要传输必须先产生一个足够随机的密码，来对该数据进行加密。我们采用掷硬币的方法来产生一个12位的密码。将硬币抛高落地，正面朝上记为1，否则记为0，一共抛12次，便产生了一个12位的密码。假设为：100111001010，现在将要传输的数据与这个12位的密码按位相加模2得：001100101001，则这个数便是密文。在对方对这个数据进行解密时，解密的方法与加密的算法一样，密文与密码按位相加模2则可以还原原始数据101011100011。大家来分析一下这个例子中的一些关键因素：

1．算法是公开的：即随机产生密钥，密钥与明文按位相加模2。算法公开的优点是，再强健的算法，始终都会被人解密，所以人们采用系统安全与安全算法相脱离的方法，这样系统的安全就主要集中在密码上。即使知道算法，但却不知道密码。

2．密钥是保密的：虽然加密算法公开，但密钥是保密的，所以即使知道加密算法，但也不能解密。

3．加密的算法和解密的算法是一样的：在双方通信之前，必须协商加密和解密的算法。同时必须交换密钥，以让对方知道解密的密钥。

在上面的例子中，加密的密钥与解密的密钥相同，这是一种典型的对称密钥密码系统。

对称密钥密码系统普遍被人们所接受，如现在流行的数据加密标准DES、国际数据加密标准IDEA、Ron Rivest开发的RC2和RC5、CAST-128等均属于对称密钥密码系统。