密鑰管理

密鑰，即密匙，一般泛指生產、生活所套用到的各種加密技術，能夠對個人資料、企業機密進行有效的監管，密鑰管理就是指對密鑰進行管理的行為，如加密、解密、破解等等。

基本介紹

• 中文名：密鑰管理
• 外文名：Key Management
• 流程：8步
• 設計原則：5個

主要表現

密鑰管理包括，從密鑰的產生到密鑰的銷毀的各個方面。主要表現於管理體制、管理協定和密鑰的產生、分配、更換和注入等。對於軍用計算機網路系統，由於用戶機動性強，隸屬關係和協同作戰指揮等方式複雜，因此，對密鑰管理提出了更高的要求。

密鑰管理

流程

密鑰生成

密鑰長度應該足夠長。一般來說，密鑰長度越大，對應的密鑰空間就越大，攻擊者使用窮舉猜測密碼的難度就越大。

選擇好密鑰，避免弱密鑰。由自動處理設備生成的隨機的比特串是好密鑰，選擇密鑰時，應該避免選擇一個弱密鑰。

對公鑰密碼體制來說，密鑰生成更加困難，因為密鑰必須滿足某些數學特徵。

密鑰生成可以通過線上或離線的互動協商方式實現，如密碼協定等。

密鑰分發

採用對稱加密算法進行保密通信，需要共享同一密鑰。通常是系統中的一個成員先選擇一個秘密密鑰，然後將它傳送另一個成員或別的成員。X9.17標準描述了兩種密鑰：密鑰加密密鑰和數據密鑰。密鑰加密密鑰加密其它需要分發的密鑰；而數據密鑰只對信息流進行加密。密鑰加密密鑰一般通過手工分發。為增強保密性，也可以將密鑰分成許多不同的部分然後用不同的信道傳送出去。

驗證密鑰

密鑰附著一些檢錯和糾錯位來傳輸，當密鑰在傳輸中發生錯誤時，能很容易地被檢查出來，並且如果需要，密鑰可被重傳。

接收端也可以驗證接收的密鑰是否正確。傳送方用密鑰加密一個常量，然後把密文的前2-4位元組與密鑰一起傳送。在接收端，做同樣的工作，如果接收端解密後的常數能與發端常數匹配，則傳輸無錯。

更新密鑰

當密鑰需要頻繁的改變時，頻繁進行新的密鑰分發的確是困難的事，一種更容易的解決辦法是從舊的密鑰中產生新的密鑰，有時稱為密鑰更新。可以使用單向函式進行更新密鑰。如果雙方共享同一密鑰，並用同一個單向函式進行操作，就會得到相同的結果。

密鑰存儲

密鑰可以存儲在腦子、磁條卡、智慧卡中。也可以把密鑰平分成兩部分，一半存入終端一半存入ROM密鑰。還可採用類似於密鑰加密密鑰的方法對難以記憶的密鑰進行加密保存。

備份密鑰

密鑰的備份可以採用密鑰託管、秘密分割、秘密共享等方式。

最簡單的方法，是使用密鑰託管中心。密鑰託管要求所有用戶將自己的密鑰交給密鑰託管中心，由密鑰託管中心備份保管密鑰（如鎖在某個地方的保險柜里或用主密鑰對它們進行加密保存），一旦用戶的密鑰丟失（如用戶遺忘了密鑰或用戶意外死亡），按照一定的規章制度，可從密鑰託管中心索取該用戶的密鑰。另一個備份方案是用智慧卡作為臨時密鑰託管。如Alice把密鑰存入智慧卡，當Alice不在時就把它交給Bob，Bob可以利用該卡進行Alice的工作，當Alice回來後，Bob交還該卡，由於密鑰存放在卡中，所以Bob不知道密鑰是什麼。

秘密分割把秘密分割成許多碎片，每一片本身並不代表什麼，但把這些碎片放到一塊，秘密就會重現出來。

一個更好的方法是採用一種秘密共享協定。將密鑰K分成n塊，每部分叫做它的“影子”，知道任意m個或更多的塊就能夠計算出密鑰K，知道任意m-1個或更少的塊都不能夠計算出密鑰K，這叫做（m,n）門限（閾值）方案。目前，人們基於拉格朗日內插多項式法、射影幾何、線性代數、孫子定理等提出了許多秘密共享方案。

拉格朗日插值多項式方案是一種易於理解的秘密共享(m,n)門限方案。

秘密共享解決了兩個問題：一是若密鑰偶然或有意地被暴露，整個系統就易受攻擊；二是若密鑰丟失或損壞，系統中的所有信息就不能用了。

密鑰有效期

加密密鑰不能無限期使用，有以下有幾個原因：密鑰使用時間越長，它泄露的機會就越大；如果密鑰已泄露，那么密鑰使用越久，損失就越大；密鑰使用越久，人們花費精力破譯它的誘惑力就越大——甚至採用窮舉攻擊法；對用同一密鑰加密的多個密文進行密碼分析一般比較容易。

不同密鑰應有不同有效期。

數據密鑰的有效期主要依賴數據的價值和給定時間裡加密數據的數量。價值與數據傳送率越大所用的密鑰更換越頻繁。

密鑰加密密鑰無需頻繁更換，因為它們只是偶爾地用作密鑰交換。在某些套用中，密鑰加密密鑰僅一月或一年更換一次。

用來加密保存數據檔案的加密密鑰不能經常地變換。通常是每個檔案用唯一的密鑰加密，然後再用密鑰加密密鑰把所有密鑰加密，密鑰加密密鑰要么被記憶下來，要么保存在一個安全地點。當然，丟失該密鑰意味著丟失所有的檔案加密密鑰。

公開密鑰密碼套用中的私鑰的有效期是根據套用的不同而變化的。用作數字簽名和身份識別的私鑰必須持續數年（甚至終身），用作拋擲硬幣協定的私鑰在協定完成之後就應該立即銷毀。即使期望密鑰的安全性持續終身，兩年更換一次密鑰也是要考慮的。舊密鑰仍需保密，以防用戶需要驗證從前的簽名。但是新密鑰將用作新檔案簽名，以減少密碼分析者所能攻擊的簽名檔案數目。

銷毀密鑰

如果密鑰必須替換，舊鑰就必須銷毀，密鑰必須物理地銷毀。

管理系統

公開密鑰密碼使得密鑰較易管理。無論網路上有多少人，每個人只有一個公開密鑰。

使用一個公鑰/私鑰密鑰對是不夠的。任何好的公鑰密碼的實現需要把加密密鑰和數字簽名密鑰分開。但單獨一對加密和簽名密鑰還是不夠的。象身份證一樣，私鑰證明了一種關係，而人不止有一種關係。如Alice分別可以以私人名義、公司的副總裁等名義給某個檔案簽名。

各商業銀行的金融IC卡聯合試點中，各級銀行對密鑰的安全控制和管理，是套用系統安全的關鍵。

《RT-KMS密鑰管理系統》遵循《中國金融積體電路（IC）卡規範（v 1.0）》和《銀行IC卡聯合試點技術方案》，方便各成員銀行自主

發卡，實現讀卡機具共享，完成異地跨行交易。

安全機制

在全國銀行IC卡聯合試點中，各級銀行利用密鑰管理系統來實現密鑰的安全管理。密鑰管理系統採用3DES加密算法，運用中國人民

銀行總行、人民銀行地區分行（商業銀行總行）、成員銀行三級管理體制，安全共享公共主密鑰的，實現卡片互通、機具共享。

整個安全體系結構主要包括三類密鑰：全國通用的人總行消費/取現主密鑰GMPK、發卡銀行的消費/取現主密鑰MPK和發卡銀行的其他

主密鑰。根據密鑰的用途，系統採用不同的處理策略。

設計原則

（1）所有密鑰的裝載於導入都採用密文方式。

（2）密鑰受到嚴格的許可權控制，不同的機構或人員對不同的密鑰讀、寫、更新、使用等操作具有不同的許可權。

（3）為保證密鑰使用的安全，並考慮實際使用的需要，系統可產生多套主密鑰，如果其中一套密鑰被泄漏或攻擊，套用系統可立即停止該套密鑰的使用，並啟用備用密鑰，這樣儘可能的避免現有的投資和設備的浪費，減少系統使用風險。

（4）用戶可根據實際使用的需要，選擇密鑰管理子系統不同的組合與配置。

（5）密鑰服務、存儲和備份採用密鑰卡或加密機的形式。

管理技術

技術分類

1、對稱密鑰管理。對稱加密是基於共同保守秘密來實現的。採用對稱加密技術的貿易雙方必須要保證採用的是相同的密鑰，要保證彼此密鑰的交換是安全可靠的，同時還要設定防止密鑰泄密和更改密鑰的程式。這樣，對稱密鑰的管理和分發工作將變成一件潛在危險的和繁瑣的過程。通過公開密鑰加密技術實現對稱密鑰的管理使相應的管理變得簡單和更加安全，同時還解決了純對稱密鑰模式中存在的可靠性問題和鑑別問題。 　貿易方可以為每次交換的信息（如每次的EDI交換）生成唯一一把對稱密鑰並用公開密鑰對該密鑰進行加密，然後再將加密後的密鑰和用該密鑰加密的信息（如EDI交換）一起傳送給相應的貿易方。由於對每次信息交換都對應生成了唯一一把密鑰，因此各貿易方就不再需要對密鑰進行維護和擔心密鑰的泄露或過期。這種方式的另一優點是，即使泄露了一把密鑰也只將影響一筆交易，而不會影響到貿易雙方之間所有的交易關係。這種方式還提供了貿易夥伴間發布對稱密鑰的一種安全途徑。

2、公開密鑰管理/數字證書。貿易夥伴間可以使用數字證書（公開密鑰證書）來交換公開密鑰。國際電信聯盟（ITU）制定的標準X.509，對數字證書進行了定義該標準等同於國際標準化組織（ISO）與國際電工委員會（IEC）聯合發布的ISO/IEC 9594-8：195標準。數字證書通常包含有唯一標識證書所有者（即貿易方）的名稱、唯一標識證書發布者的名稱、證書所有者的公開密鑰、證書發布者的數字簽名、證書的有效期及證書的序列號等。證書發布者一般稱為證書管理機構（CA），它是貿易各方都信賴的機構。數字證書能夠起到標識貿易方的作用，是目前電子商務廣泛採用的技術之一。

3、密鑰管理相關的標準規範。目前國際有關的標準化機構都著手制定關於密鑰管理的技術標準規範。ISO與IEC下屬的信息技術委員會（JTC1）已起草了關於密鑰管理的國際標準規範。該規範主要由三部分組成：一是密鑰管理框架；二是採用對稱技術的機制；三是採用非對稱技術的機制。該規範現已進入到國際標準草案表決階段，並將很快成為正式的國際標準。

數字簽名

數字簽名是公開密鑰加密技術的另一類套用。它的主要方式是：報文的傳送方從報文文本中生成一個128位的散列值（或報文摘要）。傳送方用自己的專用密鑰對這個散列值進行加密來形成傳送方的數字簽名。然後，這個數字簽名將作為報文的附屬檔案和報文一起傳送給報文的接收方。報文的接收方首先從接收到的原始報文中計算出128位的散列值（或報文摘要），接著再用傳送方的公開密鑰來對報文附加的數字簽名進行解密。如果兩個散列值相同，那么接收方就能確認該數字簽名是傳送方的。通過數字簽名能夠實現對原始報文的鑑別和不可抵賴性。

ISO/IEC JTC1已在起草有關的國際標準規範。該標準的初步題目是“信息技術安全技術帶附屬檔案的數字簽名方案”，它由概述和基於身份的機制兩部分構成。

加密算法

密碼學簡介 據記載，公元前400年，古希臘人發明了置換密碼。1881年世界上的第一個電話保密專利出現。在第二次世界大戰期間，德國軍方啟用“恩尼格瑪”密碼機，密碼學在戰爭中起著非常重要的作用。

隨著信息化和數位化社會的發展，人們對信息安全和保密的重要性認識不斷提高，於是在1997年，美國國家標準局公布實施了“美國數據加密標準（DES）”，民間力量開始全面介入密碼學的研究和套用中，採用的加密算法有DES、RSA、SHA等。隨著對加密強度需求的不斷提高，近期又出現了AES、ECC等。

使用密碼學可以達到以下目的：

保密性：防止用戶的標識或數據被讀取。

數據完整性：防止數據被更改。

身份驗證：確保數據發自特定的一方。

二. 加密算法介紹根據密鑰類型不同將現代密碼技術分為兩類：對稱加密算法（秘密鑰匙加密）和非對稱加密算法（公開密鑰加密）。

對稱鑰匙加密系統是加密和解密均採用同一把秘密鑰匙，而且通信雙方都必須獲得這把鑰匙，並保持鑰匙的秘密。

非對稱密鑰加密系統採用的加密鑰匙（公鑰）和解密鑰匙（私鑰）是不同的。

對稱加密算法

在對稱加密算法中，只有一個密鑰用來加密和解密信息，即加密和解密採用相同的密鑰。常用的算法包括：DES（Data Encryption Standard）：數據加密標準，速度較快，適用於加密大量數據的場合。

3DES（Triple DES）：是基於DES，對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密，強度更高。

AES（Advanced Encryption Standard）：高級加密標準，是下一代的加密算法標準，速度快，安全級別高；

2000年10月，NIST（美國國家標準和技術協會）宣布通過從15種侯選算法中選出的一項新的密匙加密標準。Rijndael被選中成為將來的AES。Rijndael是在 1999 年下半年，由研究員Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 創建的。AES 正日益成為加密各種形式的電子數據的實際標準。

美國標準與技術研究院 (NIST) 於 2002 年 5 月 26 日制定了新的高級加密標準(AES) 規範。

算法原理 AES 算法基於排列和置換運算。排列是對數據重新進行安排，置換是將一個數據單元替換為另一個。AES 使用幾種不同的方法來執行排列和置換運算。

AES 是一個疊代的、對稱密鑰分組的密碼，它可以使用128、192 和 256 位密鑰，並且用 128 位（16位元組）分組加密和解密數據。與公共密鑰密碼使用密鑰對不同，對稱密鑰密碼使用相同的密鑰加密和解密數據。通過分組密碼返回的加密數據的位數與輸入數據相同。疊代加密使用一個循環結構，在該循環中重複置換和替換輸入數據。

AES與3DES的比較

算法名稱	算法類型	密鑰長度	速度	解密時間（建設機器每秒嘗試255個密鑰）	資源消耗
AES	對稱block密碼	128、192、256位	高	1490000億年	低
3DES	對稱feistel密碼	112位或168位	低	46億年	中

非對稱算法

常見的非對稱加密算法如下：

RSA：由 RSA 公司發明，是一個支持變長密鑰的公共密鑰算法，需要加密的檔案塊的長度也是可變的；

DSA（Digital Signature Algorithm）：數字簽名算法，是一種標準的 DSS（數字簽名標準）；

ECC（Elliptic Curves Cryptography）：橢圓曲線密碼編碼學。

在1976年，由於對稱加密算法已經不能滿足需要，Diffie 和Hellman發表了一篇叫《密碼學新動向》的文章，介紹了公匙加密的概念，由Rivet、Shamir、Adelman提出了RSA算法。

隨著分解大整數方法的進步及完善、計算機速度的提高以及計算機網路的發展，為了保障數據的安全，RSA的密鑰需要不斷增加，但是，密鑰長度的增加導致了其加解密的速度大為降低，硬體實現也變得越來越難以忍受，這對使用RSA的套用帶來了很重的負擔，因此需要一種新的算法來代替RSA。

1985年N.Koblitz和Miller提出將橢圓曲線用於密碼算法，根據是有限域上的橢圓曲線上的點群中的離散對數問題ECDLP。ECDLP是比因子分解問題更難的問題，它是指數級的難度。

原理——橢圓曲線上的難題 橢圓曲線上離散對數問題ECDLP定義如下：給定素數p和橢圓曲線E，對Q=kP，在已知P，Q 的情況下求出小於p的正整數k。可以證明由k和P計算Q比較容易，而由Q和P計算k則比較困難。

將橢圓曲線中的加法運算與離散對數中的模乘運算相對應，將橢圓曲線中的乘法運算與離散對數中的模冪運算相對應，我們就可以建立基於橢圓曲線的對應的密碼體制。

例如，對應Diffie-Hellman公鑰系統，我們可以通過如下方式在橢圓曲線上予以實現：在E上選取生成元P，要求由P產生的群元素足夠多，通信雙方A和B分別選取a和b，a和b 予以保密，但將aP和bP公開，A和B間通信用的密鑰為abP，這是第三者無法得知的。

對應ELGamal密碼系統可以採用如下的方式在橢圓曲線上予以實現：

將明文m嵌入到E上Pm點，選一點B∈E，每一用戶都選一整數a，0<a<N，N為階數已知，a保密，aB公開。欲向A送m，可送去下面一對數偶：[kB，Pm+k(aAB)]，k是隨機產生的整數。A可以從kB求得k(aAB)。通過：Pm+k(aAB)- k(aAB)=Pm恢復Pm。同樣對應DSA，考慮如下等式：

K=kG [其中 K，G為Ep(a,b)上的點，k為小於n（n是點G的階）的整數]

不難發現，給定k和G，根據加法法則，計算K很容易；但給定K和G，求k就相對困難了。

這就是橢圓曲線加密算法採用的難題。我們把點G稱為基點（base point），k（k<n，n為基點G的階）稱為私有密鑰（privte key），K稱為公開密鑰（public key)。

ECC與RSA的比較 ECC和RSA相比，在許多方面都有對絕對的優勢，主要體現在以下方面：

抗攻擊性強。相同的密鑰長度，其抗攻擊性要強很多倍。

計算量小，處理速度快。ECC總的速度比RSA、DSA要快得多。

存儲空間占用小。ECC的密鑰尺寸和系統參數與RSA、DSA相比要小得多，意味著它所占的存貯空間要小得多。這對於加密算法在IC卡上的套用具有特別重要的意義。

頻寬要求低。當對長訊息進行加解密時，三類密碼系統有相同的頻寬要求，但套用於短訊息時ECC頻寬要求卻低得多。頻寬要求低使ECC在無線網路領域具有廣泛的套用前景。

ECC的這些特點使它必將取代RSA，成為通用的公鑰加密算法。比如SET協定的制定者已把它作為下一代SET協定中預設的公鑰密碼算法。

下面兩張表示是RSA和ECC的安全性和速度的比較。

攻破時間(MIPS年)	RSA/DSA（密鑰長度）	ECC密鑰長度	RSA/ECC密鑰長度比
10	512	106	5：1
10	768	132	6：1
10	1024	160	7：1
10	2048	210	10：1
10	21000	600	35：1

RSA和ECC安全模長得比較

功能	Security Builder 1.2	BSAFE 3.0
163位ECC(ms)	1,023位RSA(ms)
密鑰對生成	3.8	4,708.3
簽名	2.1(ECNRA)	228.4
3.0(ECDSA)
認證	9.9(ECNRA)	12.7
10.7(ECDSA)
Diffie—Hellman密鑰交換	7.3	1,654.0

RSA和ECC速度比較

散列算法

散列算法也叫哈希算法，英文是Hash ,就是把任意長度的輸入（又叫做預映射， pre-image），通過散列算法，變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。這種轉換是一種壓縮映射，也就是，散列值的空間通常遠小於輸入的空間，不同的輸入可能會散列成相同的輸出，而不可能從散列值來唯一的確定輸入值。簡單的說就是一種將任意長度的訊息壓縮到某一固定長度的訊息摘要的函式。

HASH主要用於信息安全領域中加密算法，它把一些不同長度的信息轉化成雜亂的128位的編碼,這些編碼值叫做HASH值. 也可以說，hash就是找到一種數據內容和數據存放地址之間的映射關係散列是信息的提煉，通常其長度要比信息小得多，且為一個固定長度。加密性強的散列一定是不可逆的，這就意味著通過散列結果，無法推出任何部分的原始信息。任何輸入信息的變化，哪怕僅一位，都將導致散列結果的明顯變化，這稱之為雪崩效應。散列還應該是防衝突的，即找不出具有相同散列結果的兩條信息。具有這些特性的散列結果就可以用於驗證信息是否被修改。

單向散列函式一般用於產生訊息摘要，密鑰加密等，常見的有：

MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA數據安全公司開發的一種單向散列算法。

SHA（Secure Hash Algorithm）：可以對任意長度的數據運算生成一個160位的數值；

在1993年，安全散列算法（SHA）由美國國家標準和技術協會(NIST)提出，並作為聯邦信息處理標準（FIPS PUB 180）公布；1995年又發布了一個修訂版FIPS PUB 180-1，通常稱之為SHA-1。SHA-1是基於MD4算法的，並且它的設計在很大程度上是模仿MD4的。現在已成為公認的最安全的散列算法之一，並被廣泛使用。

原理 SHA-1是一種數據加密算法，該算法的思想是接收一段明文，然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段（通常更小）密文，也可以簡單的理解為取一串輸入碼（稱為預映射或信息），並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即散列值（也稱為信息摘要或信息認證代碼）的過程。

單向散列函式的安全性在於其產生散列值的操作過程具有較強的單向性。如果在輸入序列中嵌入密碼，那么任何人在不知道密碼的情況下都不能產生正確的散列值，從而保證了其安全性。SHA將輸入流按照每塊512位（64個位元組）進行分塊，並產生20個位元組的被稱為信息認證代碼或信息摘要的輸出。

該算法輸入報文的最大長度不超過264位，產生的輸出是一個160位的報文摘要。輸入是按512 位的分組進行處理的。SHA-1是不可逆的、防衝突，並具有良好的雪崩效應。

通過散列算法可實現數字簽名實現，數字簽名的原理是將要傳送的明文通過一種函式運算（Hash）轉換成報文摘要（不同的明文對應不同的報文摘要），報文摘要加密後與明文一起傳送給接受方，接受方將接受的明文產生新的報文摘要與傳送方的發來報文摘要解密比較，比較結果一致表示明文未被改動，如果不一致表示明文已被篡改。

MAC (信息認證代碼)就是一個散列結果，其中部分輸入信息是密碼，只有知道這個密碼的參與者才能再次計算和驗證MAC碼的合法性。MAC的產生參見下圖。

輸入信息

密碼

散列函式

信息認證代碼

SHA-1與MD5的比較 因為二者均由MD4導出，SHA-1和MD5彼此很相似。相應的，他們的強度和其他特性也是相似，但還有以下幾點不同：

對強行供給的安全性：最顯著和最重要的區別是SHA-1摘要比MD5摘要長32 位。使用強行技術，產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD5是2數量級的操作，而對SHA-1則是2數量級的操作。這樣，SHA-1對強行攻擊有更大的強度。

對密碼分析的安全性：由於MD5的設計，易受密碼分析的攻擊，SHA-1顯得不易受這樣的攻擊。

速度：在相同的硬體上，SHA-1的運行速度比MD5慢。

兩者比較

對稱與非對稱算法比較

以上綜述了兩種加密方法的原理，總體來說主要有下面幾個方面的不同：

一、 在管理方面：公鑰密碼算法只需要較少的資源就可以實現目的，在密鑰的分配上，兩者之間相差一個指數級別（一個是n一個是n）。所以私鑰密碼算法不適應廣域網的使用，而且更重要的一點是它不支持數字簽名。

二、 在安全方面：由於公鑰密碼算法基於未解決的數學難題，在破解上幾乎不可能。對於私鑰密碼算法，到了AES雖說從理論來說是不可能破解的，但從計算機的發展角度來看。公鑰更具有優越性。

三、 從速度上來看：AES的軟體實現速度已經達到了每秒數兆或數十兆比特。是公鑰的100倍，如果用硬體來實現的話這個比值將擴大到1000倍。

加密算法的選擇 前面的章節已經介紹了對稱解密算法和非對稱加密算法，有很多人疑惑：那我們在實際使用的過程中究竟該使用哪一種比較好呢？

我們應該根據自己的使用特點來確定，由於非對稱加密算法的運行速度比對稱加密算法的速度慢很多，當我們需要加密大量的數據時，建議採用對稱加密算法，提高加解密速度。

對稱加密算法不能實現簽名，因此簽名只能非對稱算法。

由於對稱加密算法的密鑰管理是一個複雜的過程，密鑰的管理直接決定著他的安全性，因此當數據量很小時，我們可以考慮採用非對稱加密算法。

在實際的操作過程中，我們通常採用的方式是：採用非對稱加密算法管理對稱算法的密鑰，然後用對稱加密算法加密數據，這樣我們就集成了兩類加密算法的優點，既實現了加密速度快的優點，又實現了安全方便管理密鑰的優點。

如果在選定了加密算法後，那採用多少位的密鑰呢？一般來說，密鑰越長，運行的速度就越慢，應該根據的我們實際需要的安全級別來選擇，一般來說，RSA建議採用1024位的數字，ECC建議採用160位，AES採用128為即可。

密碼學在現代的套用， 隨著密碼學商業套用的普及，公鑰密碼學受到前所未有的重視。除傳統的密碼套用系統外，PKI系統以公鑰密碼技術為主，提供加密、簽名、認證、密鑰管理、分配等功能。

保密通信：保密通信是密碼學產生的動因。使用公私鑰密碼體制進行保密通信時，信息接收者只有知道對應的密鑰才可以解密該信息。

數字簽名：數字簽名技術可以代替傳統的手寫簽名，而且從安全的角度考慮，數字簽名具有很好的防偽造功能。在政府機關、軍事領域、商業領域有廣泛的套用環境。

秘密共享：秘密共享技術是指將一個秘密信息利用密碼技術分拆成n個稱為共享因子的信息，分發給n個成員，只有k(k≤n)個合法成員的共享因子才可以恢復該秘密信息，其中任何一個或m(m≤k)個成員合作都不知道該秘密信息。利用秘密共享技術可以控制任何需要多個人共同控制的秘密信息、命令等。

認證功能：在公開的信道上進行敏感信息的傳輸，採用簽名技術實現對訊息的真實性、完整性進行驗證，通過驗證公鑰證書實現對通信主體的身份驗證。

密鑰管理：密鑰是保密系統中更為脆弱而重要的環節，公鑰密碼體制是解決密鑰管理工作的有力工具；利用公鑰密碼體制進行密鑰協商和產生，保密通信雙方不需要事先共享秘密信息；利用公鑰密碼體制進行密鑰分發、保護、密鑰託管、密鑰恢復等。

基於公鑰密碼體制可以實現以上通用功能以外，還可以設計實現以下的系統：安全電子商務系統、電子現金系統、電子選舉系統、電子招投標系統、電子彩票系統等。

公鑰密碼體制的產生是密碼學由傳統的政府、軍事等套用領域走向商用、民用的基礎，同時網際網路、電子商務的發展為密碼學的發展開闢了更為廣闊的前景。

加密算法的未來 隨著計算方法的改進，計算機運行速度的加快，網路的發展，越來越多的算法被破解。

在2004年國際密碼學會議(Crypto’2004)上，來自中國山東大學的王小雲教授做的破譯MD5、HAVAL-128、MD4和RIPEMD算法的報告，令在場的國際頂尖密碼學專家都為之震驚，意味著這些算法將從套用中淘汰。隨後，SHA-1也被宣告被破解。

歷史上有三次對DES有影響的攻擊實驗。1997年，利用當時各國 7萬台計算機，歷時96天破解了DES的密鑰。1998年，電子邊境基金會（EFF）用25萬美元製造的專用計算機，用56小時破解了DES的密鑰。1999年，EFF用22小時15分完成了破解工作。因此。曾經有過卓越貢獻的DES也不能滿足我們日益增長的需求了。

最近，一組研究人員成功的把一個512位的整數分解因子，宣告了RSA的破解。

我們說數據的安全是相對的，可以說在一定時期一定條件下是安全的，隨著硬體和網路的發展，或者是另一個王小雲的出現，目前的常用加密算法都有可能在短時間內被破解，那時我們不得不使用更長的密鑰或更加先進的算法，才能保證數據的安全，因此加密算法依然需要不斷發展和完善，提供更高的加密安全強度和運算速度。

縱觀這兩種算法一個從DES到3DES再到AES，一個從RSA到ECC。其發展角度無不是從密鑰的簡單性，成本的低廉性，管理的簡易性，算法的複雜性，保密的安全性以及計算的快速性這幾個方面去考慮。因此，未來算法的發展也必定是從這幾個角度出發的，而且在實際操作中往往把這兩種算法結合起來，也需將來一種集兩種算法優點於一身的新型算法將會出現，到那個時候，電子商務的實現必將更加的快捷和安全。