流加密，是对称加密算法的一种，加密和解密双方使用相同伪随机加密数据流（pseudo-randomstream）作为密钥，明文数据每次与密钥数据流顺次对应加密，得到密文数据流。实践中数据通常是一个位（bit）并用异或（xor）操作加密。
- 中文名
- 流加密
- 外文名
- Stream cipher
- 性 质
- 对称加密算法
- 目 的
- 解决了对称加密完善保密性困难
- 用 途
- 加密
- 领 域
- 网络安全
简介
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在
密码学中，
流加密（英语：
Stream cipher），又译为
流加密、
数据流加密，是一种
对称加密算法，加密和解密双方使用相同伪随机加密数据流（pseudo-random stream）作为
密钥，
明文数据每次与密钥数据流顺次对应加密，得到
密文数据流。实践中数据通常是一个
位（bit）并用
异或（xor）操作加密。
该算法解决了对称加密完善保密性（perfect secrecy）的实际操作困难。“完善保密性”由
克劳德·香农于1949年提出。由于完善保密性要求密钥长度不短于明文长度，故而实际操作存在困难，改由较短数据流通过特定算法得到密钥流。
伪随机密钥流（keystream）由一个随机的种子（seed）通过算法（称为：PRG，pseudo-random generator）得到，k作为种子，则G（k）作为实际使用的密钥进行加密解密工作。
流加密过程
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加密过程：首先生成一个对称秘钥，使用用户公钥加密这个对称秘钥后存储在文件头，然后用生成的对称秘钥加密文件数据存储。
类型
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流密码基于内部状态生成密钥流的连续元素。这种状态基本上以两种方式更新：如果状态独立于明文或密文消息而改变，则密码被分类为同步流密码。相比之下，自同步流密码根据以前的密文数字更新其状态。
同步流密码
在同步流密码中，独立于明文和密文消息生成一个伪随机数字流，然后与明文（加密）或密文（解密）组合。在最常见的形式中，使用
二进制数字（
比特），并且使用独占或操作（XOR）将密钥流与明文结合。这被称为二元加法流密码。
在同步流密码中，发送方和接收方必须准确地进行解密才能成功。如果在传输过程中将数字添加到消息中或从消息中删除数字，则同步丢失。为了恢复同步，可以系统地尝试各种偏移量以获得正确的解密。另一种方法是在输出中的标准点处用标记标记密文。
但是，如果一个数字在传输中被损坏而不是被添加或丢失，则明文中只有一个数字会受到影响，并且错误不会传播到消息的其他部分。当传输错误率很高时，此属性非常有用；然而，这样做不太可能在没有进一步机制的情况下检测到错误。而且，由于这个特性，同步流密码非常容易受到
主动攻击：如果攻击者可以改变密文中的数字，他可能能够对相应的明文位进行可预测的改变；例如，翻转密文中的一位会导致相同的位在明文中翻转。
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自同步流密码
另一种方法使用几个前
N个密文数字来计算密钥流。这种方案被称为自同步流密码，异步流密码或密文自动密钥（CTAK）。自同步的想法在1946年获得专利，其优点是接收器在接收到
N个密文数字后会自动与密钥流生成器同步，如果数字被丢弃或添加到消息流中，更容易恢复。一位数错误的效果有限，仅影响
N个明文数字。
例子
编辑WEP
一个失败的例子即
WEP网络传输协议。
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另一个弱点在于，802.11网卡重启后自动设置IV为初始状态0。两种情况下都能表明WEP安全性并不尽如人意。