密碼學標準(Cryptography Standards)是為確保信息安全傳輸、存儲和處理而制定的一系列技術規范和協議,廣泛應用于通信、金融、互聯網等領域。以下從分類、主流標準、應用場景和發展趨勢四個方面進行詳細介紹:
一、密碼學標準的分類
密碼學標準可根據技術原理和應用場景分為以下幾類:
1. 對稱加密標準
- 原理:加密和解密使用同一密鑰,效率高但密鑰管理復雜。
- 常見標準:
- AES(高級加密標準):美國聯邦信息處理標準(FIPS 197),支持 128/192/256 位密鑰長度,替代 DES 成為最主流對稱加密算法,廣泛用于數據加密、VPN 等。
- DES/3DES:早期標準(FIPS 46-3),DES 因密鑰長度不足(56 位)已被淘汰,3DES 通過三重加密增強安全性(密鑰長度 168 位),但效率較低,逐步被 AES 取代。
- SM4:中國商用密碼標準,用于無線局域網、智能卡等場景,分組長度 128 位,密鑰長度 128 位,安全性與 AES 相當。
2. 非對稱加密標準(公鑰加密)
- 原理:使用公鑰加密、私鑰解密(或反之),解決對稱加密的密鑰分發問題,但計算復雜度高。
- 常見標準:
- RSA:基于大數分解難題,廣泛用于數字簽名、SSL/TLS 證書(如 HTTPS)。密鑰長度建議至少 2048 位(抗量子計算攻擊需 4096 位以上)。
- ECC(橢圓曲線密碼學)