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数据科学家养成手册 [:1700503608]
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12.2.3 加密问题
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当终端或者服务器本地拿到数据要进行传输的时候，要注意数据加密的问题——是否担心传输的数据在网络上被人监听，然后被人恶意复制或篡改？
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以太网的基本协议是CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，带冲突检测的载波监听多路访问技术），也就是说，在一个子网中，一块无线网卡(7)在混杂模式下可以听到其他网卡传输的信息，这是极不安全的。在传输过程中，如果信息较为重要，一旦被他人监听，也有信息泄露的风险。所以，这种情况下通常采用加密传输的方式。
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如果终端或服务器支持HTTPS协议栈，可以考虑直接使用HTTPS协议进行传输，代价就是每次传输连接建立的时候会花费更长的时间。如果终端或服务器使用FTP和SSL的文件传输方式，也相对比较安全。现在常用的SSL证书有128位、256位、512位、1024位、2048位（现在银行大多使用2048位的证书）等，位数越长，破解越困难，而且破解时间以指数级别增长。
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在单片机和DTU的数据收集环境中，由于硬件资源所限，基本没有支持HTTPS协议的情况。如果要加密，需要自行编写（通常用C语言）加/解密算法。
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这种加/解密按大类通常可分为对称加密和非对称加密。比较成熟的对称加密算法有DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC5、IDEA等；比较成熟的非对称加密算法有RSA、ElGamal等。从安全性上来说，非对称算法要比对称算法更为安全。
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1．对称加密
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DES是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法，该算法有3个参数。
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其中，key是一个64位的密钥，其中有56位参与加/解密运算，另外8位作为校验码；data是要进行加/解密的数据串；mod e是工作模式，有“Encrypt”（加密模式）和“Decrypt”（解密模式）两种。
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如果密钥没有泄露，在信道上截获密文时，只能使用穷举法来破解。如果要全部穷举这些数据，假设每秒验算100万次，需要大约2285年才能完成。不过，现在大规模计算集群越来越普及，这种密码的可靠性实际上每年都在降低。因为密钥的副本不仅在服务器端有，在终端也要保存，所以，如果密钥在终端直接泄露，那就完全谈不上安全了。
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2．非对称加密
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相比之下，RSA比DES要安全许多。RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的，于1987年首次公布。当时他们都在麻省理工学院工作，“RSA”就是由他们三人姓氏的首字母组成的。
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与DES不同，RSA每次会同时生成一对密钥，即一个公钥（Public Key）和一个私钥（Private Key）。公钥是可以公开的，而私钥由生成方保存。RSA加密的步骤如下。
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（1）随意选择两个大的质数p和q，p不等于q，然后计算N=pq。
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（2）令r=(p-1)(q-1)。
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（3）选择一个整数e，满足e＜r，使e与r互质。再求d，使ed mod r=1。
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（4）销毁p和q。
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这时得到的(N, e)就是公钥，(N, d)就是私钥。
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如果要加密，可以把每个字符的unicode码u做以下变换：
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然后，把每个c都传给解密方。
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解密方得到c，要想得到u，则有
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