密钥

密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的数据。名称：密钥英文：secretkey读法：密码学中mìyuè含义：指密码学中秘密的代码密钥分类密钥分为两种

名称：密钥

英文：secretkey

读法：密码学中mìyuè

含义：指密码学中秘密的代码

1、密钥分类

密钥分为两种：对称密钥与非对称密钥

根据密码算法所使用的加密密钥和解密密钥是否相同、能否由加密过程推导出解密过程(或者由解密过程推导出加密过程)，可将密码*分为对称密码*(也叫作单钥密码*、秘密密钥密码*、对称密钥密码*)和非对称密码*(也叫作双钥密码*、公开密钥密码*、非对称密钥密码*)。

对称密钥加密，又称私钥加密或会话密钥加密算法，即信息的发送方和接收方使用同一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/解密速度快，适合于对大数据量进行加密，但密钥管理困难。

非对称密钥加密系统，又称公钥密钥加密。它需要使用不同的密钥来分别完成加密和解密操作，一个公开发布，即公开密钥，另一个由用户自己秘密保存，即私用密钥。信息发送者用公开密钥去加密，而信息接收者则用私用密钥去解密。公钥机制灵活，但加密和解密速度却比对称密钥加密慢得多。

所以在实际的应用中，人们通常将两者结合在一起使用，例如，对称密钥加密系统用于存储大量数据信息，而公开密钥加密系统则用于加密密钥。

对于普通的对称密码学，加密运算与解密运算使用同样的密钥。通常,使用的对称加密算法比较简便高效，密钥简短，破译极其困难，由于系统的保密性主要取决于密钥的安全性，所以，在公开的计算机网络上安全地传送和保管密钥是一个严峻的问题。正是由于对称密码学中双方都使用相同的密钥，因此无法实现数据签名和不可否认性等功能。

20世纪70年代以来，一些学者提出了公开密钥*，即运用单向函数的数学原理，以实现加、解密密钥的分离。加密密钥是公开的，解密密钥是保密的。这种新的密码*，引起了密码学界的广泛注意和探讨。

不像普通的对称密码学中采用相同的密钥加密、解密数据，非对称密钥加密技术采用一对匹配的密钥进行加密、解密，具有两个密钥，一个是公钥一个是私钥，它们具有这种性质：每把密钥执行一种对数据的单向处理，每把的功能恰恰与另一把相反，一把用于加密时，则另一把就用于解密。用公钥加密的文件只能用私钥解密，而私钥加密的文件只能用公钥解密。公共密钥是由其主人加以公开的，而私人密钥必须保密存放。为发送一份保密报文，发送者必须使用接收者的公共密钥对数据进行加密，一旦加密，只有接收方用其私人密钥才能加以解密。相反地，用户也能用自己私人密钥对数据加以处理。换句话说，密钥对的工作是可以任选方向的。这提供了"数字签名"的基础，如果要一个用户用自己的私人密钥对数据进行了处理，别人可以用他提供的公共密钥对数据加以处理。由于仅仅拥有者本人知道私人密钥，这种被处理过的报文就形成了一种电子签名----一种别人无法产生的文件。数字证书中包含了公共密钥信息，从而确认了拥有密钥对的用户的身份。

简单的公共密钥例子可以用素数表示，将素数相乘的算法作为公钥，将所得的乘积分解成原来的素数的算法就是私钥，加密就是将想要传递的信息在编码时加入素数，编码之后传送给收信人，任何人收到此信息后，若没有此收信人所拥有的私钥，则解密的过程中（实为寻找素数的过程），将会因为找素数的过程（分解质因数）过久而无法解读信息。

2、密钥管理制度

第一条应采取加密技术等措施来有效保护密钥，以免密钥被非法修改和破坏。

第二条应对生成、存储和归档保存密钥的设备采取物理保护。

第三条必须使用经过安全部门批准的加密机制进行密钥分发，并记录密钥的分发过程，以便审计跟踪。

第四条应当明确密钥的激活和去激活日期，即密钥生存期，使之只在生存期内有效，生存期的长短取决于使用环境及加密技术。

第五条应建立应对有关获取密钥的法律要求的程序，如需要作为法律证据时，加密信息可能需要采用解密形式提供。

第六条要加强对公钥的保护，如采用值得信赖的、得到公认的认证中心来发布公钥证书，并且控制证书的发布和使用范围。

第七条应在与外部加密服务提供商（如认证中心）之间的服务协议或合同中，涵盖责任、服务可靠性以及服务响应时间等内容。

第八条在涉及使用加密技术、加密服务时，系统责任人必须正确评估并记录此类应用的风险。

3、密钥建设案例

密钥管理安全体系

RFUIM卡的密钥管理由电信密钥管理中心统一管理。密钥管理系统中各类密钥的管理应根据分类应用标识、密钥标识、密钥版本号和密钥类型唯一确定相应密钥进行处理。

密钥的传输必须使用安全报文的方式。

密钥管理机制采用两级密钥离散模式，具有以下优点：

1）由于卡片交易集中化处理，因而密钥的多级离散不会影响卡片的跨区域交易，实现了在密钥统一管理的前提下交易跨区域互通。

2）具有更高的安全性，即使某个区域的密钥出现失控，也不会影响其它区域的卡片安全；

3）便于密钥管理中心内部的安全管理。

密钥管理中心主要承担根密钥及卡片密钥和应用密钥的生成和管理服务，以及PSAM卡制卡；同时制作下发卡片密钥下装系统的密钥安全报文和传输控制卡。

卡片密钥下装系统主要完成RFUIM卡密钥的生成及安装。

密钥管理安全功能

密钥管理的各项功能要通过相应的安全机制来实现，密钥的安全管理机制是整个密钥管理系统的核心，在安全实用的原则下来控制密钥的使用权限，保证系统的安全。

密钥产生

利用物理噪声源（如Wnpg4）产生硬件随机数，通过5项检验（频数检验、序列检验、自相关检验、扑克检验和游程检验）后的随机数作为密钥素材。密钥是在密钥素材库中选取的一段数据。密钥由加密机产生。

密钥存储

密钥必须进行安全存储。除加密机等安全设备中可以存储密钥明文外，密钥明文必须以密文的状态存在。密钥的传输过程、密钥管理系统数据库等环境，密钥以密文状态存在。密钥的存储载体可以是移动存储设备、硬盘、软盘、光盘等等。

密钥分发

密钥分发是指将上级密钥管理系统加密机中密钥分发到下级密钥管理系统中并存储在下级密钥管理系统的加密机中。密钥分发与密钥导入构成密钥传递过程操作。

密钥分发的原则：不将密钥以明文的方式下发，密钥密文和传输密钥（加密密钥的密钥，用于密钥的安全传递）必须分离存储。

密钥传递过程中传输密钥安全性比密钥密文要高，所以传输密钥必须由加密机提供给密钥管理系统，且以密文状态存在于存储设备中。传输密钥使用智能IC卡作为存储载体，这样可以对传输密钥密文增加一层口令保护，使密钥的传递过程更加安全。

密钥导入

密钥导入是指将上级密钥管理系统加密机中密钥导入到下级密钥管理系统中，并存储在下级密钥管理系统的加密机中。密钥分发与密钥导入构成密钥传递过程操作。

密钥更新

所有应用密钥均具有一定的属性，包括类型、版本、索引、有效期等。在生成用户卡和PSAM卡的时候，装载若干个索引和版本的密钥，赋予每个版本的密钥一定的有效期，当密钥有效期结束后，可方便启用下一个版本的密钥。

密钥备份/恢复

密钥的备份和恢复在密钥生命周期中具有重要意义。对各种密钥进行备份是必须要做的密钥管理工作。密钥管理系统必须提供密钥的备份/恢复操作手段。在系统密钥丢失或者系统收到损坏时才能使系统恢复原状，重新回到可以正常运转的状态。在密钥发生变化或者增加密钥时必须对密钥进行备份操作。

备份密钥的方式可以存储密钥的密文、存储密钥关系码单（记录了上级密钥版本、索引、类型，以及该密钥的分散因子等）等等，操作方法由密钥管理系统提供。

密钥存储载体可以是纸质文件、智能IC卡、硬盘、软盘、关盘等。密钥存储必须以一定格式存储。密钥存储管理可以利用关系型数据库。