加密数据最重要的是密匙的设计而并不是算法的细节，一个好的加密程序的安全性应只与它的密匙有关，而与它的算法无关，但话又说回，如果算法不好，这将会给破译者制造很多机会。由于密匙的设计要涉及到许多深奥的数学问题，所以在这里我们不予讨论密匙的设计。
接下来，我们将围绕着怎样设计好一个的加密软件来讨论以下几个问题，如大家有不同的看法或更好的建议欢迎一同讨论，我的E-Mail 是 [email protected]
一、算法：
目前的加密软件五花八门，什么算法都有，但大部分都不是采用公开算法。而是软件作者自行设计的。这些算法可以说大部分是非常脆弱的，只能用来防一般的用户，有的软件则使用了非常简单的算法，如果以为隐瞒自己算法的细节，就可瞒天过海那就大错特错了，破译者稍具密码学知识就可轻易破解它。而根本用不着反汇编。从表面上看， 被各种加密软件加密过的文件好像效果都差不多，就是把源文件的内容转换成乱码，这就是所谓的密文，但如果的密文与源文件的对应关系非常明显的话，那么破译者可能一眼就可识破，下面给出一段源程序，使用16位密匙算法（只是为了说明问题，所以使用的算法非常简单），
void Encrypt(LPSTR buffer/*字符的缓冲*/, char Password[]/*密码*/)
{
UINT PWLen=strlen(Password); // 密码的长度
UINT BYTELen=strlen(buffer); // 缓冲的大小
UINT i=0;
int j=-1;
for (; i<BYTELen; i++)
{
if (j==PWLen-1) j=-1; // 生成密匙种子
buffer[i]=(~buffer[i])^Password[j++]; // 逐个加密字符
}
TRACE0 ("Encrpyt OK!");
}
以上算法稍做修改就可在自己的软件中实现，且速度非常的快，其特点是密码越长生成的密文越混乱，且加密与解密使用相同的算法。但它只使用了"密文混乱"并未使用"密文扩散"（加密的基本技术其实就是"混乱"与"扩散"的组合，"混乱"指用另外一个字符来代替原来的字符，"扩散" 指打乱文件中字符的存储位置），如算法只使用了以上两种方法中的其中一种可以说是不够安全的，所以生成的密文要同时应用 "混乱"与"扩散"。我们将修改源程序，使它也具有"扩散"的功能。程序修改如下 ：
void Encrypt(LPSTR buffer/*字符的缓冲*/, char Password[]/*密码*/)
{
UINT PWLen=strlen(Password); // 密码的长度
UINT BYTELen=strlen(buffer); // 缓冲的大小
UINT i=0;
int j=-1;
LPSTR tempbuffer=new char[BYTELen];
memcpy(tempbuffer, buffer, BYTELen); // 复制到临时缓冲
for (i=0; i<BYTELen; i++)
tempbuffer[i]=buffer[BYTELen-i-1]; // 打乱字符的位置
for (i=0; i<BYTELen; i++)
{
if (j==PWLen-1) j=-1; // 生成密匙种子
buffer[i]=(~tempbuffer[i])^Password[j++]; // 逐个加密字符
}
delete tempbuffer;
TRACE0 ("Encrpyt OK!");
}
修改后，算法的安全性稍微有点提高(注意：解密算法也有点变化了，把两个循环的位置对换过来，就是相应的解密算法），但还是非常脆弱的。因为它含有一个非常大的漏洞，就是生成的密文不是真正的乱码，而是有规律的，或是不随机的。为了更好的说明问题我们举个实例。
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
char teststr []="abcdefg"; // hex(十六进制): 61 62 63 64 65 66
Encrypt(teststr, "aa"); //调用
MessageBox(NULL, dd, "encrypt", MB_OK);
//最后得出的密文为："橒汑滭" hex: 98 F8 9A FA 9C FC
这似乎不能说明什么问题，因为明文与密文好像没什么对应关系，且确实是一串乱码。
好，我们再举个例子:
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
char teststr[]="aaaaaa"; // hex: 61 61 61 61 61 61
Encrypt(teststr, "aa");
MessageBox(NULL, dd, "encrypt", MB_OK);
//最后得出的密文为："櫒櫒櫒" hex: 99 A8 99 A8 99 A8
这回好像有点头目了，因为最起码密文是有规律性的，且前一个循环并未起任何作用，因为所有字符都是相同的，所以使用"扩散"等于浪费时间，且可一眼看出密码很可能是两位数（由teststr[i]=teststr[2i]，可判定密匙重复了3次且每隔一个字符重复一次）。假设破译者得到了加密算法的源代码，那么不排除他们利用"选择明文攻击法"或穷举法在一分钟内破解它。如破译者完全不清楚源代码，他们也完全可通过举例分析法攻击。为了解决这个Bug，我们需要用到随机的密匙。源程序修改如下：
void Encrypt(LPSTR buffer/*字符的缓冲*/, char Password[]/*密码*/)
{
UINT PWLen=strlen(Password); // 密码的长度
UINT BYTELen=strlen(buffer); // 缓冲的大小
UINT i=0;
int j=-1;
if (PWLen==0) return;
LPSTR tempbuffer=new char[BYTELen];
memcpy(tempbuffer, buffer, BYTELen); // 复制到临时缓冲
srand(CTime::GetCurrentTime().GetSecond()+CTime::GetCurrentTime().GetMinute())
//生成随机密匙种子
for (i=0; i<BYTELen; i++)
tempbuffer[i]=buffer[BYTELen-i-1]; // 打乱字符的位置
for (i=0; i<BYTELen; i++)
buffer[i]=(~tempbuffer[i]+i)^Password[rand()%PWLen/*随机密匙*/]; // 逐个加密字符
delete tempbuffer;
TRACE0 ("Encrpyt OK!");
}
通过修改算法，使得密文变得更随机一点，且密码相同时所生成的密文可相同也可不同。不管怎么说其安全性确实提高了，尽管它还是存在着类似的Bug，这个 Bug 虽不容易发现，但它可能是致命的，这就是密文周期性的重复。好了，留给各位读者自行去研究吧。
二、验证密码：
在程序中加入密码验证的功能，使得软件使用更方便，更符合现代软件的要求，但这也给破译者制造了非常好的机会，破译者可以通过中断调试软件如Soft-ICE 来动态查看堆栈变量，从而可方便快速的捕捉存储密码的缓冲区，使用这种方法比穷举法高明多了。所以有许多软件在解密没有加入密码验证的功能，这样做虽然会提高安全性，但却给用户带来不便，因为一旦输错密码，就会破坏源文件，使得用户在每次解密时要备份密文文件，所以会在软件的易用性上大打折扣，而另外一个缺点是破译者可利用错误的密码所生成的乱码，来查找算法的漏洞，如算法不好的话，很容易会被破译者通过逆向分析来找出相应的解密算法。这似乎非常矛盾。其实对这一问题要根据具体需要而定，但如你掌握了反跟踪技术，那么就可以靠它来逃过调试工具的跟踪，但这往往是非常困难的事，不是一两句话可以说清的，所以在这里我们也不予讨论。有兴趣我们可以一块来研究。
三、速度：
有一些软件使用的算法非常好，但速度却非常慢，特别是加密大文件时，其速度是相当缓慢的，这对用户来说是无法忍受的，所以我们在设计自己的程序时一定要把速度问题加于足够重视，算法的速度与复杂度不是相斥的。打个比方，目前流行的加密算法 blowfish是一款具有高度安全性的公开加密算法，其速度是非常快的，但算法也非常复杂（有兴趣的朋友可在网上下载该算法的源代码看看）。现在的文件是越做越大，如不在这方面下功夫的话，那么设计出来的软件念经的人才能忍受。好了，讲了那么多废话，也该讲一点实际的东西了。怎样才能使一个算法具备有相当的速度呢？我们可以观察上面的程序，其中最耗时的当然是两个for 循环，如果字符的大小为1M，那么字符的长度BYTELen为1,000,000 。也就是说需要循环2,000,000 次（每个循环各有1,000,000次），按照以上的算法在80586 处理器中执行应该不会超过两秒，当然前提条件是起码要有2M 以上的内存空间（包括虚拟内存），如有非常充足的内存空间，那么可在一秒内完成。如此快的速度是要内存开销的(完全可以做到不用太多的内存开销就可获得相同的速度，这就要看你的编程功力了)，如你为了节省内存而在循环体中加入new 语句，程序修改为
// 假设知道BYTELen=1000000, buffer为一个空字符指针
for (i=0; i<BYTELen; i++)
{
buffer = new char[1];
if (j==PWLen-1) j=-1;
buffer[i]=(~tempbuffer[i])^Password[j++];
delete buffer;
}
没错，如你还在程序中加入后台操作功能，这丝毫不会对系统造成什么影响。但它的速度慢得如同死机一般，所以千万记住不要在大循环体中申请内存，和使用一些非常耗时的函数，要尽量采用直接对位的操作。
总结：
以上几点都是我们在设计自己的加密软件中必须要考虑的问题，除此之外还有最重要的一点就是密匙，上面那个例子就算把加密算法设计的天依无缝也是脆弱的，16位的密匙实在太短了，我认为最起码要达到64位才算是安全的，去实现它？这就靠各位的努力了。
综合以上几点，可得出测试一款加密软件的好坏的方法，下面将列出：
1． 用压缩软件（如：WinZip等）压缩被加密过的文件(源文件用相同的字符组成能更好的说明问题)，如不可压缩或压缩比率趋向于零，说明算法很好，如可以压缩且压缩比率基本与源文件差不多说明算法是差的。
2． 用二进制分析工具分别打开源文件和密文文件，比较它们的对应关系和查看密文是否是绝对随机的。
3． 测试算法的速度，加密一个大文件（越大越好），如执行中占用内存少，速度快且均匀，说明算法适合加密任何类型的文件。如执行速度快，但占用内存大，需频繁借用硬盘作为虚拟内存（顺便提一下，这也是一个很大的 Bug，因为虚拟内存的使用，使得用户无法知道，明文在什么时候被写入过硬盘），这说明该算法优化较差，且不适合加密大文件。如执行的速度如同死机一般，那么只能用它来加密一些文本文件或小文件。
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