计算机网络通讯中数据及密钥管理的实施方法.doc

计算机网络通讯中数据及密钥管理的实施方法-XY-Encrypter介绍一、论述 计算机网络通讯的数据加密算法有多种，常用的有DES算法及RSA算法。这两种算法都是公开算法，由于其密钥千变万化，使破译密文变得异常困难，故密钥是至关重要的。 新圆公司的加密软件XY-Encrypter选择DES算法作为数据加密算法，其原因有： 1、此算法由美国标准局作为商用数据加密标准，同时也是我国承认的数据加密标准。 2、此算法加密的数据密文长度和原文不变，不会增加通讯负担。 DES算法是一种公开算法，是一种用64位密钥对64位数据对行加密的算法，DES算法加密密钥和解密密钥是同样的，密钥至关重要，一旦泄漏不堪设想，故保护管理好密钥并定期更换密钥是必须的。其加密的基本流程如下：64位明码64位密钥初始置换乘积变换逆初始置换64位密文码 DES加密流程图DES解密过程是上述过程的逆过程 二、密钥管理 在计算机网络通讯中，密钥的产生、分配、存储、保护都是非常重要的，它直接影响到系统的保密性. 名词定义：主密钥：通信系统内的第一个密钥，用以产生其它密钥。初始密钥：系统各节点之间一定时期内申请密钥时，加密通讯数据所使用的密钥。传输密钥：系统各节点之间加密数据的密钥。密钥产生：为密钥系统产生所需密钥的过程密要钥安装分配：把初始密钥分发到各个通信节点并装入系统申请密钥：通讯节点机向系统主机申请得到加密密钥的过程。密钥加密密钥：为保护传输密钥而加密使传输密钥加密的密钥。密钥存储：把密钥存放于系统中的过程。实现密钥管理，以保证通讯的安全，其流程如下：产生系统主密钥产生初始密钥密钥分配密钥存入各节点产生传输密钥通讯数据加密 下面分别阐述各个过程的具体流程：1、主密钥的产生 主密钥是产生各个密钥的基础，故非常重要，产生时一定要保证其随机性。 产生主密钥时，请系统两个主管分别键入两个字符串，然后根据字符串的内容，击键的时间及击键的频率运算后得出主密钥。由以上运算因子得出的主密钥，即使两次键入同样的字符串，亦不可能得到相同的密钥。流程如下：开始插入程序软盘键入运行程序密码 错误退出检查密码 键入字符串 1 键入字符串 2 产生密钥加密存入数据库2、初始密钥的产生 系统主机根据主密钥，初始密钥属于的交换号（可是营业所号或联行行号等）以及一个随机数联合产生。 初始密钥产生流程:开始插入程序软盘键入程序运行密码错误退出 检查密码 键入通讯节点交换号产生初始密钥 加密存入数据库加密存入软盘3、初始密钥的分配及重置。 初始密钥产生后，经过加密，存放于软盘当中，由专人运送到通讯节点所在地，把初始密码载入计算机。当通讯节点机系统崩溃或别的原因需要新加载或更新初始密钥，可重复上述动作。 注：主程序产生程序，初始密钥产生程序，密钥载入程序皆不存放于系统硬盘中，而存放在软盘中由专人保存，以防有人跟踪程序破译算法。初始密码载入流程:开始插入程序软盘输入程序运行密码错误退出 检查密码 插入密钥盘读数据错误退出检查节点交换号 密钥存入系统4、密钥的存储 为了保护密钥，以加密形式把密钥加密存放于系统中。 加密密钥的算法为陷门渐缩算法，它可把一个八个bytes的密钥变成1组整数。此算法不太常用，故了解的人不多，是一种公开密钥算法，其密钥由一个复杂的不可逆算法随机产生，用其加密密钥故较为安全。注：DES算法和陷门渐缩法的密钥是随机产生，加之密钥加密存放不可见，故无人可以知道密钥是什么，只有系统可以识别密钥并用之进行正常的加密解密。5、数据加密及申请密钥 为最大限度的防止系统密码被破译，每次数据通讯的传输密钥都是临时密钥。 为了开始一个工作周期（银行可为一个工作日内通讯加密，需要申请密钥 以得到第一个通讯双方所共知的密钥加密密钥，或由于工作当中系统崩溃后再启动，或由于不可预见的因素造成的密钥出错，也需申请密钥。 系统应定期更换初始密钥，可在本工作周期结速时更换初始密钥。对于银行的柜面交易系统, 可在每个工作的签到时申请密钥，收工签退时更换初始密钥。 初始密钥从数据库中取出，经过运算把数字变成字符串，当申情密钥成功后，初始密钥由申请到的密钥加密密钥所取代存放于共享内存。每个工作日中申请密钥可作多次，更请初始密钥只可做一次。如果由于特殊原因造成不能签退更新初始密钥，可做一次伪签退，把初始密钥延用到下一个工作日。申请密钥流程： Client Server开始开始错误退出 接收报文读数据库 读数据库运算得到初始密钥运算得到初始密钥组织申请密钥报文错误解密报文用初始密钥加密报文退出 获得临时密钥发送 组织回送报文接收报文加密用初始密钥解密错误退出 发送更新共享内存为传输密钥 写共享内存退出退出数据加密流程:开始从共享内存中取密钥加密密钥产生临时密钥作为传输密钥加密传输密钥加密报文结束数据解密流程:开始从共享内存取密钥加密密钥用密钥加密密钥解密得到传输密钥用传输密钥解密报文结束更新初始密钥流程: Client Server开始开始错误退出组织更新密钥报文接收报文从共享内存中取传输密钥从共享内存中取传输密钥错误用传输密钥加密报文解密报文退出 获得临时密钥发送 组织回送报文接收报文用传输密钥加密报文用传输密钥加密报文错误退出 取得初始密钥发送 加密临时密钥加密初始密钥报加密后的临时密钥作为初始密钥写入数据库写数据库退出退出