子密鑰數(shù)據(jù)庫安全加密算法
admin 數(shù)據(jù)庫加密對于企業(yè)內(nèi)部安全管理是不可或缺的。目前，國內(nèi)外紛紛重視信息安全陵術(shù)的研發(fā)，在加密理論方面，日趨成熟，但在數(shù)據(jù)庫上實(shí)施加密算法方面，研究相對較少。那么我今天就給大家介紹一下子密鑰數(shù)據(jù)庫加密算法。
子密鑰數(shù)據(jù)庫加密算法
1、 DES加密算法
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的加密算法多采用類似DES（數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）的分組加密算法。DES是一個(gè)分組加密算法，它以64位為一組對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。64位一組的明文從算法的一端輸入．64位的密文從另一端輸出。密鑰的長度為56位，且可在任意的時(shí)候改變。所有的保密性依賴于密鑰。DES是一個(gè)對稱算法；加密和解密用的是同一算法。
DES對64位的明文分組進(jìn)行操作。通過一個(gè)初始置換，將明文分組分成左半部分和右半部分，各32位長。再進(jìn)行16輪完全相同的運(yùn)算，這些運(yùn)算被稱為函數(shù)，，在運(yùn)算過程中數(shù)據(jù)與密鑰結(jié)合。在每一輪（見圖1）中，密鑰位移位，然后再從密鑰的56位選出48位，通過一個(gè)擴(kuò)展置換將數(shù)據(jù)的右半部分?jǐn)U展成48位，并通過一個(gè)異或操作與48位密鑰結(jié)合，通過8個(gè)S盒，將48位替代成新的32位數(shù)據(jù)，再將其置換一次。該4步運(yùn)算構(gòu)成了函數(shù)f，然后通過另一個(gè)異或運(yùn)算，函數(shù)f的輸出與左半部分結(jié)合，其結(jié)果即成為新的右半部分，原來的右半部分成為新的左半部分。經(jīng)過16輪后，左半部分與右半部分合在一起經(jīng)過一個(gè)末置換（初始置換的逆置換），最后，該算法就完成了。
2、子密鑰數(shù)據(jù)庫加密算法
子密鑰加密算法中的核心思路是根據(jù)數(shù)據(jù)庫，特別是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織的特點(diǎn)，在加密時(shí)以紀(jì)錄為單位進(jìn)行加密操作，而在查詢需要解密時(shí)，則以數(shù)據(jù)項(xiàng)為單位進(jìn)行解密操作。兩者所用的密鑰是不同的，加密所用的密鑰是針對整個(gè)紀(jì)錄的密鑰，而解密所用的密鑰是針對該數(shù)據(jù)項(xiàng)的字密鑰。
其定理如下：
假定M1，M2，…，Mn是n個(gè)兩兩互素的正整數(shù)。A1，A2，…An代表n個(gè)任意的正整數(shù)，則同余方程組：
是有解的，并且任意兩個(gè)解對于M1，M2，…，Mn都是同余的。
設(shè)有n個(gè)大素?cái)?shù)，D1，D2，…，Dn和值Ci，這里ci( mod Di）j=1.2，…n?？梢詮腃i和Di中恢復(fù)出Aj的值。這里Ci對應(yīng)一個(gè)加密的密文記錄，Di對應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的解密密鑰，Aj即為明文數(shù)據(jù)項(xiàng)值。
下面根據(jù)D．E．Denning所述的簡化方案來討論如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫文件加密、解密和修改。
（1）加密
加密是把紀(jì)錄由明文變換成密文的過程，其方程如下：
式中，
；n是數(shù)據(jù)項(xiàng)文件中數(shù)據(jù)項(xiàng)的個(gè)數(shù)；Dj是人為選定的大于n的素?cái)?shù)，它是數(shù)據(jù)項(xiàng)j的解密密鈳（讀子密鑰）；弓是明文紀(jì)錄，其求法是：
子密鑰對于數(shù)據(jù)庫文件而盲是全局的，即所有的紀(jì)錄用同樣的字密鑰加密，每個(gè)用戶只可得到允許其讀的那些數(shù)據(jù)項(xiàng)的讀子密鑰。
（2）解密
由剩余定理可知．G是方程組：
的解，若需要解密第j個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，則對Cj用第j個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的讀子密鑰Dj，求模運(yùn)算便可實(shí)現(xiàn)解密。
（3）更新
信息社會(huì)不斷變化，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)也要不修改和更新。利用讀寫字密鑰可以較為方便地進(jìn)行更新和修改，而且不髂要把整個(gè)紀(jì)錄全部解密，修改后重新加密。
設(shè)需要更新的第，項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)，新散據(jù)值為Fij；Gi是修改后的密文值，而且只需知道讀子密鑰Dj和寫字密鑰Ej即可按下面的方程式實(shí)現(xiàn)：
小知識之DES算法
DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制，又被稱為美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是1972年美國IBM公司研制的對稱密碼體制加密算法。 明文按64位進(jìn)行分組，密鑰長64位，密鑰事實(shí)上是56位參與DES運(yùn)算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校驗(yàn)位， 使得每個(gè)密鑰都有奇數(shù)個(gè)1）分組后的明文組和56位的密鑰按位替代或交換的方法形成密文組的加密方法。
