R的极客理想系列文章,涵盖了R的思想,使用,工具,创新等的一系列要点,以我个人的学习和体验去诠释R的强大。 R语言作为统计学一门语言,一直在小众领域闪耀着光芒。直到大数据的爆发,R语言变成了一门炙手可热的数据分析的利器。随着越来越多的工程背景的人的加入,R语言的社区在迅速扩大成长。现在已不仅仅是统计领域,教育,银行,电商,互联网….都在使用R语言。 要成为有理想的极客,我们不能停留在语法上,要掌握牢固的数学,概率,统计知识,同时还要有创新精神,把R语言发挥到各个领域。让我们一起动起来吧,开始R的极客理想。 关于作者: 张丹,分析师/程序员/Quant: R,Java,Nodejs blog: http://blog.fens.me email: bsspirit@gmail.com 转载请注明出处: http://blog.fens.me/r-crypto-aes/ 前言 本文是介绍openssl包使用的第二篇文章,主要介绍AES算法的使用,还搭配了digest包做对比。虽然R语言不是专门做密码研究的工具,但实现个算法还是很方便的。作为数据分析师又学到了一些冷门知识,说不定哪天就会有用呢。openssl的文章分别是,R语言进行非对称加密RSA,R语言进行AES对称加密,R语言配合openssl生成管理应用x509证书 加密算法涉及到密码学的很多深入的知识,我并没有深入研究,本文只针对于openssl的使用,如果有任何与专业教材不符合的描述,请以专业教材为准。 目录 AES算法介绍 用digest包进行AES加密解密 用openssl包进行AES加密解密 1. AES算法介绍 AES高级加密标准(Advanced Encryption Standard)为最常见的对称加密算法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES(Data Encryption Standard)。 AES的区块长度固定为128位,密钥长度则可以是128 bit,192 bit 或256位 bit 。换算成字节长度,就是密码必须是 16个字节,24个字节,32个字节。AES密码的长度更长,破解难度就增大了,所以就更安全。 AES 是对称加密算法,优点:加密速度快;缺点:如果秘钥丢失,就容易解密密文,安全性相对比较差。RSA 是非对称加密算法 , 优点:安全 ;缺点:加密速度慢。RSA算法介绍,请参见文章用openssl生成RSA私钥和公钥。 AES算法的使用场景,发送方将要发送的明文数据X使用秘钥K进行AES加密后会得到密文Y,将密文进行网络传输,接受方在收到密文Y后使用秘钥K进行AES解密后技能得到明文X,这样即使密文Y在网络上传输时被截获了,没有秘钥也难以破解其真实意思。 AES的加密模式有以下几种 电码本模式(Electronic codebook,ECB):需要加密的消息按照块密码的块大小被分为数个块,并对每个块进行独立加密。 密码分组链接模式(CBC):将整段明文切成若干小段,然后每一小段与初始块或者上一段的密文段进行异或运算后,再与密钥进行加密。 计算器模式(CTR):每个分组对应一个逐次累加的计数器,并通过对计数器进行加密来生成密钥流。 密码反馈模式(CFB):前一个密文分组会被送入密码算法的输入端,再将输出的结果与明文做异或。与ECB和CBC模式只能够加密块数据不同,CFB能够将块密文(Block Cipher)转换为流密文。 输出反馈模式(OFB):前一组密码算法输出会输入到下一组密码算法输入。先用块加密器生成密钥流,然后再将密钥流与明文流异或得到密文流,解密是先用块加密器生成密钥流,再将密钥流与密文流异或得到明文,由于异或操作的对称性所以加密和解密的流程是完全一样的。 在这五种模式里,只有ECB和CBC模式明文数据要求填充至长度为分组长度(16)的整数倍,因为ECB,CBC的加密运算会影响结果,而OFB,CFB,CTR只是最后一步的异或明文,所以不会影响结果,所以我们需要填充。 2. 用digest包进行AES加密解密 我们可以使用digest包的AES函数,进行AES的加密和解密操作,digest包的详细介绍,请参考文章R语言创建哈希摘要digest 使用AES函数时,需要输入3个参数:key, mode, IV。 key, …
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