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密码学中安全参数极简介绍

文章目录

参考文献

  • 密码体制中的安全参数k到底是个什么
  • 密码学中常提到的安全参数是什么?

简介

安全参数(Security Parameter)是理论密码学家们提出的概念。安全参数可以分为不同类型,包括对称加密算法中的密钥长度、哈希函数中的输出长度、公钥加密算法中的素数长度以及签名算法中的密钥长度等。这些参数的长度越长,破解算法所需的计算资源就越大,从而使加密算法更加安全。

在对称加密算法中,密钥长度是影响安全性的一个重要因素。通常,对称加密算法中使用的密钥长度为128位、192位或256位,其中256位密钥长度的安全性最高,但也需要更多的计算资源。此外,对称加密算法中的其他安全参数,如初始化向量和消息认证码等也扮演着重要的角色。

在公钥加密算法中,素数的长度是影响安全性的一个重要因素。通常,RSA算法中使用的素数长度为1024位或2048位,而椭圆曲线密码学中使用的点数长度也可能达到几百位。通过增加密钥长度,可以有效地提高公钥加密算法的安全性。

在哈希函数中,输出长度也是影响安全性的一个重要因素。输出长度越长,破解哈希函数所需的计算资源就越大。例如,SHA-256算法的输出长度为256位,而SHA-512算法的输出长度为512位,SHA-512算法比SHA-256算法更安全。

安全参数分类

  • 计算安全参数(computational,通常使用符号 κ \kappa κ表示):决定了加密机制中的定义的计算的数值空间(input size)大小,通常是用bit位数表示,关联计算复杂度。可细分为分为对称安全参数,非对称安全参数。
  • 统计安全参数(statistical,通常使用符号 λ \lambda λ表示):通常是在攻击方unbounded computation power,即 n ∈ { 0 , . . . , 2 k − 1 } n∈{0,..., 2^k-1} n∈{0,...,2k−1}算力无限的情况下,攻击方以一定概率破解加密机制。

安全参数的具体说明

参考如下两篇文章:

  • 密码体制中的安全参数k到底是个什么
  • 密码学中常提到的安全参数是什么?

安全参数的选择

安全参数的选择参考《NIST Guideline Key Management Part1 》部分。
比如:
Security StrengthSymmetric Key AlgorithmsFFC (DSA, DH, MQV)IFC* (RSA)ECC* (ECDSA, EdDSA, DH, MQV)

        ≤ 
       
      
        80 
       
      
     
       ≤80 
      
     
   ≤80 
    
     
      
      
        2 
       
      
        T 
       
      
        D 
       
      
        E 
       
      
        A 
       
      
     
       2TDEA 
      
     
   2TDEA 
    
     
      
      
        L 
       
      
        = 
       
      
        1024 
       
      
     
       L=1024 
      
     
   L=1024

    
     
      
      
        N 
       
      
        = 
       
      
        160 
       
      
     
       N=160 
      
     
   N=160 
    
     
      
      
        κ 
       
      
        = 
       
      
        1024 
       
      
     
       \kappa=1024 
      
     
   κ=1024 
    
     
      
      
        f 
       
      
        = 
       
      
        160 
       
      
        − 
       
      
        223 
       
      
     
       f=160-223 
      
     
   f=160−223 
    
     
      
      
        112 
       
      
     
       112 
      
     
   112 
    
     
      
       
        
        
          3 
         
        
          T 
         
        
          D 
         
        
          E 
         
        
          A 
         
        
       
         68 
        
       
      
     
       {3TDEA}^{68} 
      
     
   3TDEA68 
    
     
      
      
        L 
       
      
        = 
       
      
        1024 
       
      
     
       L=1024 
      
     
   L=1024

    
     
      
      
        N 
       
      
        = 
       
      
        160 
       
      
     
       N=160 
      
     
   N=160 
    
     
      
      
        κ 
       
      
        = 
       
      
        1024 
       
      
     
       \kappa=1024 
      
     
   κ=1024 
    
     
      
      
        f 
       
      
        = 
       
      
        160 
       
      
        − 
       
      
        223 
       
      
     
       f=160-223 
      
     
   f=160−223 
    
     
      
      
        128 
       
      
     
       128 
      
     
   128 
    
     
      
      
        A 
       
      
        E 
       
      
        S 
       
      
        − 
       
      
        128 
       
      
     
       AES-128 
      
     
   AES−128 
    
     
      
      
        L 
       
      
        = 
       
      
        3072 
       
      
     
       L=3072 
      
     
   L=3072

    
     
      
      
        N 
       
      
        = 
       
      
        256 
       
      
     
       N=256 
      
     
   N=256 
    
     
      
      
        κ 
       
      
        = 
       
      
        3072 
       
      
     
       \kappa=3072 
      
     
   κ=3072 
    
     
      
      
        f 
       
      
        = 
       
      
        256 
       
      
        − 
       
      
        383 
       
      
     
       f=256-383 
      
     
   f=256−383 
    
     
      
      
        192 
       
      
     
       192 
      
     
   192 
    
     
      
      
        A 
       
      
        E 
       
      
        S 
       
      
        − 
       
      
        192 
       
      
     
       AES-192 
      
     
   AES−192 
    
     
      
      
        L 
       
      
        = 
       
      
        7680 
       
      
     
       L=7680 
      
     
   L=7680

    
     
      
      
        N 
       
      
        = 
       
      
        384 
       
      
     
       N=384 
      
     
   N=384 
    
     
      
      
        κ 
       
      
        = 
       
      
        7680 
       
      
     
       \kappa=7680 
      
     
   κ=7680 
    
     
      
      
        f 
       
      
        = 
       
      
        384 
       
      
        − 
       
      
        511 
       
      
     
       f=384-511 
      
     
   f=384−511 
    
     
      
      
        256 
       
      
     
       256 
      
     
   256 
    
     
      
      
        A 
       
      
        E 
       
      
        S 
       
      
        − 
       
      
        256 
       
      
     
       AES-256 
      
     
   AES−256 
    
     
      
      
        L 
       
      
        = 
       
      
        15360 
       
      
     
       L=15360 
      
     
   L=15360

    
     
      
      
        N 
       
      
        = 
       
      
        512 
       
      
     
       N=512 
      
     
   N=512 
    
     
      
      
        κ 
       
      
        = 
       
      
        15360 
       
      
     
       \kappa=15360 
      
     
   κ=15360 
    
     
      
      
        f 
       
      
        = 
       
      
        512 
       
      
        + 
       
      
     
       f=512+ 
      
     
   f=512+

其中:

  • FFC:Finite Field Cryptography
  • IFC:Integer Factorization cryptography
  • ECC:Elliptic Curve Cryptography
标签: 密码学

本文转载自: https://blog.csdn.net/shuizhongmose/article/details/131419091
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