~密码学入门知识~发现密码学挺有意思啊 一、几种常见密码形式： 1、栅栏易位法。 即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行，再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。 举例： TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHV AED 解： 将字母分截开排成两行，如下 T E O G S D Y U T A E N N H L N E T A M S H V A E D 再将第二行字母分别放入第一行中，得到以下结果 THE LONGEST DAY MUST HA VE AN END. 课后小题：请破解以下密码Teieeemrynwetemryhyeoetewshwsnvraradhnhyartebcmohrie 2、恺撒移位密码。 也就是一种最简单的错位法，将字母表前移或者后错几位，例如： 明码表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密码表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC 这就形成了一个简单的密码表，如果我想写frzy（即明文），那么对照上面密码表编成密码也就是iucb（即密文）了。密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密钥。 课后小题：请破解以下密码 dtzwkzyzwjijujsixtsdtzwiwjfrx 3、进制转换密码。 比如给你一堆数字，乍一看头晕晕的，你可以观察数字的规律，将其转换为10进制数字，然后按照每个数字在字母表中的排列顺序， 拼出正确字母。 举例：110 10010 11010 11001
解： 很明显，这些数字都是由1和0组成，那么你很快联想到什么？二进制数，是不是？嗯，那么就试着把这些数字转换成十进制试试，得到数字6 18 26 25，对应字母表，破解出明文为frzy，呵呵~ 课后小题：请破解以下密码 11 14 17 26 5 25 4、摩尔斯密码。 翻译不同，有时也叫摩尔密码。*表示滴，-表示哒，如下表所示比如滴滴哒就表示字母U，滴滴滴滴滴就表示数字5。另外请大家不要被滴哒的形式所困，我们实际出密码的时候，有可能转换为很多种形式，例如用0和1表示，迷惑你向二进制方向考虑，等等。摩尔斯是我们生活中非常常见的一种密码形式，例如电报就用的是这个哦。下次再看战争片，里面有发电报的，不妨自己试着破译一下电报 内容，看看导演是不是胡乱弄个密码蒙骗观众哈~由于这密码也比较简单，所以不出小题。 A *- B -*** C -*-* D -** E * F **-* G --* H **** I ** J *--- K -*- L *-** M -- N -* O --- P *--* Q --*- R *-* S *** T - U **- V ***- W *-- X -**- Y -*-- Z --** 数字 0 ----- 1 *---- 2 **--- 3 ***-- 4 ****- 5 ***** 6 -**** 7 --*** 8 ---** 9 ----* 常用标点 句号*-*-*- 逗号--**-- 问号**--** 长破折号-***- 连字符-****- 分数线-**-* 5、字母频率密码。 关于词频问题的密码，我在这里提供英文字母的出现频率给大家，其中数字全部是出现的百分比： a 8.2 b 1.5 c 2.8 d 4.3 e 12.7 f 2.2 g 2.0 h 6.1 i 7.0 j 0.2 k 0.8 l 4.0 m 2.4 n 6.7 o 7.5 p 1.9 q 0.1 r 6.0 s 6.3 t 9.1 u 2.8 v 1.0 w 2.4 x 0.2 y 2.0 z 0.1 词频法其实就是计算各个字母在文章中的出现频率，然后大概猜测出明码表，最后验证自己
三.判断题（共20题，每题1分） 1.衡量一个密码系统的安全性中的无条件安全又称为可证明安全（） 正确错误 2.伪造、冒用、盗用他人的电子签名，构成犯罪的，依法追究刑事责任；给他人造成损失的，依法承担民事责任（）。 正确错误 3.字母频率分析法对多表代替密码算法最有效果。（） 正确错误 4.盲签名比普通的数字签名的安全性要高。 正确错误 5.不属于国家秘密的，也可以做出国家秘密标志（）。 正确错误 6.机关、单位委托企业事业单位从事前款规定的业务，应当与其签订保密协议，提出保密要求，采取保密措施（）。 正确错误 7.国家秘密的保密期限，除另有规定外，绝密级不超过三十年，机密级不超过十五年，秘密级不超过五年（）。 正确错误 8.群签名中，要求群中的所有成员对被签名文件进行签名。
正确错误 9.任何单位或者个人都可以使用商用密码产品（）。 正确错误 10.电子认证服务提供者应当制定、公布符合国家有关规定的电子认证业务规则，并向密码管理相关部门备案（）。 正确错误 11.简单的说，密码学中的“明文”是指没有经过加密的信息；而“密文”是指已经加了密的信息（）。 正确错误 12.二战时期著名的“隐谜”密码打字机是英国军队使用的（）。 正确错误 13.重合指数法对单表代换密码算法的破解最有效。（） 正确错误 14.分别征服分析方法是一种选择明文攻击的攻击方法（） 正确错误 15.维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是多表代换密码。（） 正确错误 16.Vigenere密码是由法国密码学家提出来的。（） 正确错误
17.为了保证安全性，密码算法应该进行保密。 正确错误 18.成熟的公钥密码算法出现以后，对称密码算法在实际中已无太大利用价值了。 正确错误 19.电子签名需要第三方认证的，由依法设立的电子认证服务提供者提供认证服务（）。 正确错误 20.RSA公钥加密体制中，相同的明文会有许多可能的密文。 正确错误 1.RSA算法的安全理论基础是大整数因子分解难题。 正确错误 2.Vernam体制是美国电话电报公司的Gilber Vernam在1917年设计的一种很方便的密码。（） 正确错误 3.生日攻击方法需要消息摘要必须足够的长（） 正确错误 4.Playfair密码是1854年提出来的。（） 正确错误 5.根据不同的应用要求，提出多种代理签名，但无论哪种代理签名的验证，必须要用到代理签名人的公钥。
《现代密码学基础》课程设计指导书 杨柳编 湖南科技大学计算机科学与工程学院 2014年12月
一、概述 本课程在简要复习数学基础知识之后，探讨了密码学研究的基本问题：通过不安全的通信媒介如何进行安全通信。也可以理解为关心任何希望限制不诚实者达到目的的问题，把度量和评价一个密码体制（协议）的安全性作为一个重点。就目前来说，密码学的研究领域已从消息加密扩大到了数字签名、消息认证、身份识别、抗欺骗协议等。无疑，在整个教学过程中非常重视密码学的基础，当然包括数学基础。并针对实际的密码体制（协议）强调设计与分析（攻击），对现代密码学的主要研究问题都进行了介绍。 对于密码学这样的课程，同学们一定要从理论、技术、应用三个方面进行学习与思考。密码体制（协议）无疑是我们的学习重点，密码体制（协议）也可以单纯地理解为计算机算法，从而有设计、分析、证明、实现的问题。实现密码体制（协议）就是我们经常讲的八个字：模型、算法、程序、测试。 二、课程设计步骤 课程设计步骤要求如下： 1.模型 从数学的角度看，解决任何问题都要建立一个数学模型，对于密码学来说更是如此。我们还可以认为，数据结构中的存储结构也是模型。于是这一部分的任务就是建立起问题的逻辑结构和存储结构，为算法设计和编码实现打下基础。 2.算法 这一部分对同学们的要求是能看懂书上的常用算法，并对其中的参数可以进行调整和设置，能实现和应用它们。 3.程序 编码实现得到程序。 4. 测试 5. 提交课程设计报告
三、课程设计报告编写要求 课程设计报告开头标明课程设计题目、设计者的班级、姓名、学号和完成日期，内容包括：模型、算法、程序、测试四个部分。 四、设计要求 可以只做第7题，不做第7题的要做第1题-第6题。 五、课程设计题目 大整数运算包的设计与实现 1．问题描述 大整数运算是现代密码学算法实现的基础，重要性不言而喻。大整数我们指的是二进制位512、1024和2048的数，一般的语言不支持。 2．基本要求 以类库头文件的形式实现。 3．实现提示 在选择了大整数的存储结构之后，主要实现以下运算： ①模加； ②模减； ③模乘； ④模整除； ⑤模取余。这五种运算模拟手算实现。 ⑥幂模：利用“平方-乘法”算法实现。 ⑦GCD：利用欧几里得算法实现。 ⑧乘法逆: 利用扩展的欧几里得算法实现。 ⑨素数判定与生成：概率性素数产生方法产生的数仅仅是伪素数，其缺点在于，
~密码学入门知识~ 最近推理小说看多了~感觉密码学挺有意思的~改天在图书馆里找找看有没有好玩的密码 学的书~~那个利用键盘的密码我没看懂~ 本少爷以后跟别人告白就用密码了~哈哈~ 一、几种常见密码形式： 1、栅栏易位法。 即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行，再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。 举例： TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHVAED 解： 将字母分截开排成两行，如下 T E O G S D Y U T A E N N H L N E T A M S H V A E D 再将第二行字母分别放入第一行中，得到以下结果 THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END. 课后小题：请破解以下密码Teieeemrynwetemryhyeoetewshwsnvraradhnhyartebcmohrie 2、恺撒移位密码。 也就是一种最简单的错位法，将字母表前移或者后错几位，例如： 明码表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密码表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC 这就形成了一个简单的密码表，如果我想写frzy（即明文），那么对照上面密码表编成密码也就是iucb（即密文）了。密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密钥。 课后小题：请破解以下密码 dtzwkzyzwjijujsixtsdtzwiwjfrx
3、进制转换密码。 比如给你一堆数字，乍一看头晕晕的，你可以观察数字的规律，将其转换为10进制数字，然后按照每个数字在字母表中的排列顺序， 拼出正确字母。 举例：110 10010 11010 11001 解： 很明显，这些数字都是由1和0组成，那么你很快联想到什么？二进制数，是不是？嗯，那么就试着把这些数字转换成十进制试试，得到数字6 18 26 25，对应字母表，破解出明文为frzy，呵呵~ 课后小题：请破解以下密码 11 14 17 26 5 25 4、摩尔斯密码。 翻译不同，有时也叫摩尔密码。*表示滴，-表示哒，如下表所示比如滴滴哒就表示字母U，滴滴滴滴滴就表示数字5。另外请大家不要被滴哒的形式所困，我们实际出密码的时候，有可能转换为很多种形式，例如用0和1表示，迷惑你向二进制方向考虑，等等。摩尔斯是我们生活中非常常见的一种密码形式，例如电报就用的是这个哦。下次再看战争片，里面有发电报的，不妨自己试着破译一下电报 内容，看看导演是不是胡乱弄个密码蒙骗观众哈~由于这密码也比较简单，所以不出小题。 A *- B -*** C -*-* D -** E * F **-* G --* H **** I ** J *--- K -*- L *-** M -- N -* O --- P *--* Q --*- R *-* S *** T - U **- V ***- W *-- X -**- Y -*-- Z --** 数字 0 ----- 1 *---- 2 **--- 3 ***-- 4 ****- 5 ***** 6 -**** 7 --*** 8 ---** 9 ----* 常用标点 句号*-*-*- 逗号--**-- 问号**--** 长破折号-***- 连字符-****- 分数线-**-* 5、字母频率密码。 关于词频问题的密码，我在这里提供英文字母的出现频率给大家，其中数字全部是出现的百分比：
现代密码学教程第二版 谷利泽郑世慧杨义先 欢迎私信指正，共同奉献 1.4习题 1.判断题 （1）现代密码学技术现仅用于实现信息通信保密的功能。（） （2）密码技术是一个古老的技术，所以，密码学发展史早于信息安全发展史。（）（3）密码学是保障信息安全的核心技术，信息安全是密码学研究与发展的目的。（）（4）密码学是对信息安全各方面的研究，能够解决所有信息安全的问题。（） （5）从密码学的发展历史可以看出，整个密码学的发展史符合历史发展规律和人类对客观事物的认识规律。（） （6）信息隐藏技术其实也是一种信息保密技术。（） （7）传统密码系统本质上均属于对称密码学范畴。（） （8）早期密码的研究基本上是秘密地进行的，而密码学的真正蓬勃发展和广泛应用源于计算机网络的普及和发展。（） （9）1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，从而开创了现代密码学的新纪元，是密码学发展史上的一次质的飞跃。（） （10）密码标准化工作是一项长期的、艰巨的基础性工作，也是衡量国家商用密码发展水平的重要标志。（） 2.选择题 （1）1949年，（）发表题为《保密系统的通信理论》，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。 A.Shannon B.Diffie C.Hellman D.Shamir （2）截取的攻击形式是针对信息（）的攻击。 A.机密性 B.完整性 C.认证性 D.不可抵赖性 （3）篡改的攻击形式是针对信息（）的攻击。
A.机密性 B.完整性 C.认证性 D.不可抵赖性 （4）伪造的攻击形式是针对信息（）的攻击。 A.机密性 B.完整性 C.认证性 D.不可抵赖性 （5）在公钥密码思想提出大约一年后的1978年，美国麻省理工学院的Rivest、（）和Adleman提出RSA的公钥密码体制，这是迄今为止第一个成熟的、实际应用最广的公钥密码体制。 A.Shannon B.Diffie C.Hellman D.Shamir 3.填空题 （1）信息安全的主要目标是指、、 和、可用性。 （2）经典的信息安全三要素、、，是信息安全的核心原则。 （3）根据对信息流造成的影响，可以把攻击分为五类：、、、和重放，进一步可概括为两类：和 （4）1949年，香农发表题为，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。 （5）密码学的发展大致经历了两个阶段：、 （6）1976年，W.Diffie 和M.Hellman在一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。 （7）密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指和。（8）是社会信息化密码管理的依据。 4.术语解释 （1）机密性 （2）完整性 （3）认证性 （4）不可抵赖性 5.简答题 （1）信息安全中常用的攻击分别指是什么？分别使用什么密码技术能抵御这些攻击。（2）简述密码学和信息安全的关系。
古典密码学 爱伦坡所说：密码可破!人类的智慧不可能造成这样的密码，使得人类本身的才智即使运用得当也无法破开它! 一、密码学的发展历程 密码学在公元前400多年就早已经产生了，正如《破译者》一书中所说“人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长”。密码学的起源的确要追溯到人类刚刚出现，并且尝试去学习如何通信的时候，为了确保他们的通信的机密，最先是有意识的使用一些简单的方法来加密信息，通过一些（密码）象形文字相互传达信息。接着由于文字的出现和使用，确保通信的机密性就成为一种艺术，古代发明了不少加密信息和传达信息的方法。例如我国古代的烽火就是一种传递军情的方法，再如古代的兵符就是用来传达信息的密令。就连闯荡江湖的侠士，都有秘密的黑道行话，更何况是那些不堪忍受压迫义士在秘密起义前进行地下联络的暗语，这都促进了密码学的发展。 事实上，密码学真正成为科学是在19世纪末和20世纪初期，由于军事、数学、通讯等相关技术的发展，特别是两次世界大战中对军事信息保密传递和破获敌方信息的需求，密码学得到了空前的发展，并广泛的用于军事情报部门的决策。例如在希特勒一上台时，德国就试验并使用了一种命名为“谜”的密码机，“谜”型机能产生220亿种不同的密钥组合，假如一个人日夜不停地工作，每分钟测试一种密钥的话，需要约4.2万年才能将所有的密钥可能组合试完，希特勒完全相信了这种密码机的安全性。然而，英国获知了“谜”型机的密码原理，完成了一部针对“谜”型机的绰号叫“炸弹”的密码破译机，每秒钟可处理2000个字符，它几乎可以破译截获德国的所有情报。后来又研制出一种每秒钟可处理5000个字符的“巨人”型密码破译机并投入使用，至此同盟国几乎掌握了德国纳粹的绝大多数军事秘密和机密，而德国军方却对此一无所知；太平洋战争中，美军成功破译了日本海军的密码机，读懂了日本舰队司令官山本五十六发给各指挥官的命令，在中途岛彻底击溃了日本海军，击毙了山本五十六，导致了太平洋战争的决定性转折。因此，我们可以说，密码学为战争的胜利立了大功。在当今密码学不仅用于国家军事安全上，人们已经将重点更多的集中在实际应用，在你的生活就有很多密码，例如为了防止别人查阅你文件，你可以将你的文件加密；为了防止窃取你钱物，你在银行账户上设置密码，等等。随着科技的发展和信息保密的需求，密码学的应用将融入了你的日常生活。 二、密码学的基础知识 密码学(Cryptogra phy)在希腊文用Kruptos(hidden)+graphein(to write)表达，现代准确的术语为“密码编制学”，简称“编密学”，与之相对的专门研究如何破解密码的学问称之为“密码分析学”。密码学是主要研究通信安全和保密的学科，他包括两个分支：密码编码学和密码分析学。密码编码学主要研究对信息进行变换，以保护信息在传递过程中不被敌方窃取、解读和利用的方法，而密码分析学则于密码编码学相反，它主要研究如何分析和破译密码。这两者之间既相互对立又相互促进。密码的基本思想是对机密信息进行伪装。一个密码系统完成如下伪装：加密者对需要进行伪装机密信息（明文）进行伪装进行变换（加密变换），得到另外一种看起来似乎与原有信息不相关的表示（密文），如果合法者（接收者）获得了伪装后的信息，那么他可以通过事先约定的密钥，从得到的信息中分析得到原有的机密信息（解密变换），而如果不合法的用户（密码分析者）试图从这种伪装后信息中分析得到原有的机密信息，那么，要么这种分析过程根本是不可能的，要么代价过于巨大，以至于无法进
《密码学基础》课程教学大纲 （课程代码：07310620） 课程简介 密码学基础是信息安全专业的一门技术基础课程，该课程的学习将为后续的信息安全课程打下基础，同时也为将来从事信息安全研究和安全系统的设计提供 必要的基础。该课程主要讲授流密码（古典密码学）分组密码学、公钥密码学、 密钥分配与管理、信息认证和杂凑算法、数字签名以及网络加密与认证等几个部分，在其中将学习各种加解密、散列函数、单向函数、签名模式及伪随机发生器 等多种密码学工具，以及如何应用这些工具设计一个实现基本信息安全目标的系 统（目前学时不够，没有安排）。基本密码学工具的掌握和应用这些工具构造安 全服务就是本课程的基本目标。 本课程具有如下特点： （一）依赖很强的数学基础 本课程需要数论、近世代数、概率论、信息论、计算复杂性等数学知识作为 学习的基础。这些数学基础的讲解既要体现本身的体系性，同时还要兼顾密码学背景。 （二）可扩展性强 各种具体方法的学习不是本课程的最终目标，背后的基本原理以及应用这些原理设计新工具的能力才是本课程的最终目标。 （三）课程内容复杂且涉及面广 由于密码学内容丰富，且包含许多复杂的知识点，所以本课程的讲授以线为主，即在基本主线的勾勒基础上对授课内容及复杂程度做出取舍。 本课程先修课程有：数据结构、近世代数、概率论、高等数学、高级语言程 序设计等。后续课程有信息安全扫描技术、PKI技术、病毒学等专业课程。 课程教材选用国内信息安全优秀教材杨波编著的《现代密码学》（清华大学出版社），同时参考国外优秀教材：《经典密码学与现代密码学》,Richard Spillman，清华大学出版社、Douglas R. Stinson著，冯登国译的《密码学原理和实践》，电子工业出版社,2003年2月第二版。另外还向学生推荐国内的一些具有特色的操作系统教材如胡向东编写的《应用密码学教程》（电子工业出版社）等。 实验教材选用自编的实验指导书，同时参考上海交大的“信息安全综合实验系统实验指导书”，除了这些教材之外，学校的图书馆为师生提供了相关的学术 期刊和图书。 课程教学体系：理论课程（34学时）课程实验（16学时）。达到从算法 验证、综合设计、到创新应用知识的逐步提高、全面培养的目的。相应的教学 材料由教学大纲、实验大纲、实验指导书等。实践环节的实验条件有：计算机 科学技术系的实验中心（实施课程实验）。 课程教学安排 序号内容课时数备注 一密码学概述 2 二古典密码学算法（一） 2
DES简介: DES全称: Data Encryption Standard . 其前身为IBM公司的Hors t Feistel领导研制的LUCIFER算法. 其设计思想充分体现了香农提出的混淆和扩散原则.DES为分组密码, 其分组长度为64bit, 秘匙长度为64bit(包含8位奇校验位). DES算法描述: DES的分组长度为64it, 加密后的密文分组也为64bit, 因此不存在数据扩展. 秘匙长度为64位, 其中的第8,16,24,32,40,48,56,64位为奇检验位. (什么是奇校验:使得当前字节的8个bit中1的个数为奇数) , 因此, 实际有效的秘匙长度为56位. DES对每个64bit的分组的处理过程如下: 1) 首先对64bit的明文进行初始置换IP(Initial Permute) 2) 将分组分为长度相等的两部分L和R. 3) 进行16轮完全相同的运算.(我们称之为f函数, 其中每一轮都会用到由初始秘匙产生的子秘匙) 4) L16,R16合在一起进行末置换(或叫逆初始置换). 5) over,得密文:) DES环节各个击破: 由于DES操作比较复杂, 我们现在开始对DES的各个部分进行各个击破战术, 这样讲解比较清晰. 1) DES中的几处置换: 在DES中, 我们会用到很多的置换表对数据分组进行置换操作. DES中的置换有无规律的置换,也有有规律的置换. 不过, 在对置换表的处理过程中, 我们大多数直接将其看作无规律置换来处理. a.初始置换(IP): DES第一步进行 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2, 60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4, 62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6, 64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1, 59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3, 61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5, 63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7 这个表怎么用? 这个表用于对一个64位的分组进行bit的打乱: 将原分组的第58位移至第1位, 第50位移至第二位, 第42位移至第三位,依次类推... 其中要注意, 经过IP后, 分组依然为64位的, 长度没变, 后面我们会遇到变长置换, 也即置换后分组的长度变长了或缩短了. b.末置换(IP^-1):16次轮转之后进行
密码学认识与总结 专业班级信息112 学号 201112030223 姓名李延召报告日期 . 在我们的生活中有许多的秘密和隐私，我们不想让其他人知道，更不想让他们去广泛传播或者使用。对于我们来说，这些私密是至关重要的，它记载了我们个人的重要信息，其他人不需要知道，也没有必要知道。为了防止秘密泄露，我们当然就会设置密码，保护我们的信息安全。更有甚者去设置密保，以防密码丢失后能够及时找回。密码”一词对人们来说并不陌生，人们可以举出许多有关使用密码的例子。现代的密码已经比古代有了长远的发展，并逐渐形成一门科学，吸引着越来越多的人们为之奋斗。 1、 密码学的定义 密码学是研究信息加密、解密和破密的科学，含密码编码学和密码分析学。 密码技术是信息安全的核心技术。随着现代计算机技术的飞速发展，密码技术正在不断向更多其他领域渗透。它是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。使用密码技术不仅可以保证信息的机密性，而且可以保证信息的完整性和确证性，防止信息被篡改、伪造和假冒。目前密码的核心课题主要是在结合具体的网络环境、提高运算效率的基础上，针对各种主动攻击行为，研究各种可证安全体制。 密码学的加密技术使得即使敏感信息被窃取，窃取者也无法获取信息的内容；认证性可以实体身份的验证。以上思想是密码技术在信息安全方面所起作用的具体表现。密码学是保障信息安全的核心；密码技术是保护信息安全的主要手段。 本文主要讲述了密码的基本原理，设计思路，分析方法以及密码学的最新研究进展等内容 密码学主要包括两个分支，即密码编码学和密码分析学。密码编码
学对信息进行编码以实现信息隐藏，其主要目的是寻求保护信息保密性和认证性的方法;密码分析学是研究分析破译密码的学科，其主要目的是研究加密消息的破译和消息的伪造。密码技术的基本思想是对消息做秘密变换，变换的算法即称为密码算法。密码编码学主要研究对信息进行变换，以保护信息在传递过程中不被敌方窃取、解读和利用的方法，而密码分析学则于密码编码学相反，它主要研究如何分析和破译密码。这两者之间既相互对立又相互促进。密码的基本思想是对机密信息进行伪装。 二、密码学的发展历程 密码学的发展历程大致经历了三个阶段：古代加密方法、古典密码和近代密码。 1.古代加密方法（手工阶段） 源于应用的无穷需求总是推动技术发明和进步的直接动力。存于石刻或史书中的记载表明，许多古代文明，包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说，战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争，就面临着通信安全的需求，密码技术源远流长。 古代加密方法大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术。当时为了安全传送军事情报，奴隶主剃光奴隶的头发，将情报写在奴隶的光头上，待头发长长后将奴隶送到另一个部落，再次剃光头发，原有的信息复现出来，从而实现这两个部落之间的秘密通信。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式，将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载，一般人只注意诗或画的表面意境，而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。 比如：我画蓝江水悠悠，爱晚亭枫叶愁。秋月溶溶照佛寺，香烟袅袅绕轻楼 2.古典密码（机械阶段） 古典密码的加密方法一般是文字置换，使用手工或机械变换的方式实现。古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形，它比古代加
密码学常识
□秋雨灰灰 目录 密码常识 字母表顺序-数字 进制转换密码 Mod算法 倒序 间隔 字母频率 凯撒密码(Caesar Shifts, Simple Shift) 凯撒移位(中文版) 栅栏密码(The Rail-Fence Cipher) 维吉尼亚密码(Vigenère Cipher) Polybius密码(Polybius Cipher) ADFGX/ADFGVX密码(ADFGX/ADFGVX Cipher) ADFGX ADFGVX 乘法密码(Multiplication Cipher) 仿射密码(Affine Shift) 希尔密码(Hill Cipher) 加密 解密 Playfair密码(Playfair Cipher) 莫尔斯电码 置换密码(Transposition Cipher) 替代密码(Monoalphabetic Substitution) 字母表数字 字母表代码 反字母表 随机乱序字母 棋盘密码 键盘密码 键盘移位 软键盘密码 数字小键盘密码 手机键盘密码 数字记忆编码
百度/Google/网页字符 百度字符(GB2312) Google字符(URI) 网页编码(Unicode) Alt+数字小键盘 MD5 【密码常识】 字母表顺序-数字 加密的时候，经常要把A至Z这26个字母转换成数字，最常见的一种方法就是取字母表中的数字序号。A代表1，B代表2，C代表3…… 字母 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 进制转换密码 例如二进制：1110 10101 1101 10 101 10010 1111 1110 101 转为十进制：14 21 13 2 5 18 15 14 5 对应字母表：number Mod算法 我们可以对字母序号进行数学运算，然后把所得的结果作为密文。当运算结果大于26或小于1的时候，我们希望把这个数值转为1~26的范围，那么取这个数除以26的余数即可。 Mod就是求余数的运算符，有时也用“%”表示。例如 29 Mod 26 = 3，或写成 29 % 26 = 3，意思是29除以26的余数是3。 倒序 加密时为经常要对字符进行倒序处理。如果让你按abcdef...的顺序背出字母表的每个字母会很容易，但是如果是zyxwvu...的顺序那就很难背出来了。一个很熟悉的单词，如果按相反的顺序拼写，可能就会感到很陌生。 例如“love”字母倒过来拼就是“evol”。 具体加密时倒序有很多种方案，需要灵活运用。例如： 每个单词的倒序：siht si a tset - this is a test 整句的倒序：tset a si siht - this is a test 数字的倒序：02 50 91 02 - 20 05 19 20(test) 间隔 单词之间的间隔一般使用空格。在加密时常常要去掉空格，但有时某些字母或数字来替代空格也不失为一种好的加密方案。错误空格位置也会起到很强的误导作用。 例如：t hi sis at est - this is a test 字母频率
第一章 基本概念 1. 密钥体制组成部分： 明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法 2、一个好密钥体制至少应满足的两个条件： （1）已知明文和加密密钥计算密文容易；在已知密文和解密密钥计算明文容易； （2）在不知解密密钥的情况下，不可能由密文c 推知明文 3、密码分析者攻击密码体制的主要方法： （1）穷举攻击 （解决方法:增大密钥量） （2）统计分析攻击（解决方法：使明文的统计特性与密文的统计特性不一样） （3）解密变换攻击（解决方法：选用足够复杂的加密算法） 4、四种常见攻击 （1）唯密文攻击：仅知道一些密文 （2）已知明文攻击：知道一些密文和相应的明文 （3）选择明文攻击：密码分析者可以选择一些明文并得到相应的密文 （4）选择密文攻击：密码分析者可以选择一些密文，并得到相应的明文 【注：①以上攻击都建立在已知算法的基础之上；②以上攻击器攻击强度依次增加；③密码体制的安全性取决于选用的密钥的安全性】 第二章 古典密码 （一）单表古典密码 1、定义：明文字母对应的密文字母在密文中保持不变 2、基本加密运算 设q 是一个正整数，}1),gcd(|{};1,...,2,1,0{* =∈=-=q k Z k Z q Z q q q （1）加法密码 ①加密算法： κκ∈∈===k X m Z Z Y X q q ;,;对任意，密文为：q k m m E c k mod )()(+== ②密钥量：q （2）乘法密码 ①加密算法： κκ∈∈===k X m Z Z Y X q q ;,;* 对任意，密文为：q km m E c k mod )(== ②解密算法：q c k c D m k mod )(1 -== ③密钥量：)(q ? （3）仿射密码 ①加密算法： κκ∈=∈∈∈===),(;},,|),{(;21* 2121k k k X m Z k Z k k k Z Y X q q q 对任意；密文
密码学课程实验指导书 一、密码学课程实验的意义 当前，重视实验与实践教育是各国高等教育界的发展潮流，实验与实践教学与理论教学是相辅相成的，具有同等重要的地位。它是在开放教育的基础上，为配合理论教学、培养学生分析问题和解决问题的能力以及加强训练学生专业实践能力而设置的教学环节；对于完成教学计划、落实教学大纲，确保教学质量，培养学生分析问题、解决问题的能力和实践操作技能更具有特别重要的意义。 密码学是信息安全与保密技术的核心，是一门实践性非常强的课程，实践教学是培养密码技术应用性人才的重要途径，实践教学质量的好环，实际上也决定了应用型人才培养质量的高低。因此，加强密码学课程实践教学环节，提高实践教学质量，对培养高质量的应用型人才至关重要。 二、实验的目的与要求 本实验指导书并不给出一些非常具体的实验步骤，让学生们照着做一遍的实验“指导书”。这样的实验无法发掘这群充满活力的人群的智慧和创造性。本书中的每个实验都是按照这种模式编写的：先给出有关的理论介绍，然后抛砖引玉地给出几范例，再给出一个简单的实验要求。同时，希望每个实验都完成准备-预约-实验-答辩4个环节。 实验内容包含对称密码和公钥密码二个方面，以DES和RSA为代表通过具体实验使学生掌握这二类密码的结构、特性、攻击方法以及实际应用技术。 第一部分数据加密标准DES 1．实验目的 （1）掌握DES中各加密函数对其性能影响； （2）DES的特性分析，包括互补性和弱密钥； （3）DES的实际应用，包括各种数据类型的加/脱密、DES的短块处理。 2．实验原理 信息加密根据采用的密钥类型可以划分为对称密码算法和非对称密码算法。对称密码算法是指加密系统的加密密钥和解密密钥相同，或者虽然不同，但是可
【1】古典密码 1、置换密码 置换密码将明文中的字母顺序重新排列，但字母本身不变，由此形成密文。换句话说，明文与密文所使用的字母相同，只是它们的排列顺序不同。 我们可以将明文按矩阵的方式逐行写出，然后再按列读出，并将它们排成一排作为密文，列的阶就是该算法的密钥。在实际应用中，人们常常用某一单词作为密钥，按照单词中各字母在字母表中的出现顺序排序，用这个数字序列作为列的阶。 【例1】我们以coat作为密钥，则它们的出现顺序为2、3、1、4，对明文“attack postoffice”的加密过程见图1： 图1 对明文“attack postoffice”的加密过程 按照阶数由小到大，逐列读出各字母，所得密文为： t p o c a c s f t k t i a o f e. 对于这种列变换类型的置换密码，密码分析很容易进行：将密文逐行排列在矩阵中，并依次改变行的位置，然后按列读出，就可得到有意义的明文。为了提高它的安全性，可以按同样的方法执行多次置换。例如对上述密文再执行一次置换，就可得到原明文的二次置换密文： o s t f t a t a p c k o c f i e 还有一种置换密码采用周期性换位。对于周期为r的置换密码，首先将明文分成若干组，每组含有r个元素，然后对每一组都按前述算法执行一次置换，最后得到密文。 【例2】一周期为4的换位密码，密钥及密文同上例，加密过程如图2： 图2 周期性换位密码
2、 替代密码 单表替代密码对明文中的所有字母都用一个固定的明文字母表到密文字母表的映射 。换句话说，对于明文 ，相应的密文为 = 。 下面介绍几种简单的替代密码。 1. 加法密码
1.安全服务有哪些？认证、访问控制、数据加密性、数据完整性、不可否认性和可用性。 2.密码学研究的主要问题？p1密码学研究确保信息的秘密性和真实性技术。密码学(密码技术 ) 分类：密码编码学：对信息进行编码实现信息隐蔽：密码分析学：研究分析破译密码 4.何谓Kerckhoff假设？假定密码分析中或敌手知道除密钥外所有的密码系统，这个假设称作Kerckhoff 假设。一个系统的基本设计目标就是在Kerckhoff假设下是安全的，即一个密码系统的安全性不依赖于算法，而仅与密钥有关。 5.无条件的安全性？如果无论破译员有多少密文，仍无足够信息能恢复明文，这样的算法是无条件安全的。事实上只有一次一用的密码本是不可攻破的。其它所有密码系统在惟密文攻击下都是可以攻破的。 6.攻击密码体制的一般方法？惟密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击，选择文本，选择密文攻击，选择密钥攻击，软磨硬泡式破译。 7.传统密码学使用的技术？对称密码加密、代换技术、置换技术转轮机、隐写术 8.密码体制的构成要素？明文空间、密文空间、密钥空间和密码算法。 9.密码体制的分类？根据密钥的特点：分为传统和公钥密码体制；按照对明文发消息的加密方式的不同：分为分组密码和流密码。 10.计算上安全的准则？。破译该密码的成本超过被加密信息的价值。 破译该密码的时间超过该信息有用的生命周期。 11.分组密码的工作模式？电码体（ECB）、密文组链接（CBC）、密文反馈（CFB）、输出反馈（OFB）和计时器（CTR） 12.Feistle密码的理论基础？基于1945年Shannon理论引进的混淆和扩散p46，使用乘积密码的概念来逼近简单代换密码，交替的使用代换和置换。 13.雪崩效应?明文或密钥的一点小的变动都引起密文的较大的变化。 14.DES的强度？使用64比特的分组和56比特的密钥 （56位的密钥共有2的56次方种可能，这个数字大约是7.2×10的16次方）穷举攻击:2^56次尝试、强力攻击：2^55次尝试、差分密码分析法:47,线性密码分析法：43次尝试。 15.分组密码的设计原理？可以分为实现原则和安全性原则。 针对安全性原则：混淆和扩散，针对实现的原则：软件和硬件 最重要的设计原理：必须能抵抗现有的攻击方法。 16.中间相遇攻击法？中间相遇攻击使用两组已知明密文对就可以猜出正确密钥的概率为1-2的负16次方。二重DES很难抵挡住中间相遇攻击法。 17.AES的评估准则？p98、p99 18.中间人攻击？p215 19.生日攻击？p244 20.扩展欧几里德算法？ 21.链路加密与端端加密？链路加密是在通信链路两端加上加密设备，端对端是在两端系统中进行加密。由源主机或终端加密数据。密文经由网络传送到目的主机或者终端（缺点：端到端加密后用户数据就是安全的。然而通信量模式并不安全，因为分组首部是未经加密而传输的） 22.TCP/IP分层模型与其对应的安全机制？p146图 23.隐通道？采用某种方式进行通信，这种方式是通信设备的设计者所不知道的，通常，这种隐通道是违反安全规定的。 24.如何对抗通信量分析？采用链路加密和端到端加密技术就可以对抗通信量分析。 25.密钥分配的模式？p150过程详解图 26.对抗重放攻击的方法？时间戳和跳战/应答 27.随机数的评价标准？。分布一致性：序列中的随机数的分布应是一致的，即出现频率大约相等。独立性：序列中任何数不能由其他数推导出。
密码学知识要点复习 0.密码通信系统的模型 1.安全服务 1）认证 2）访问控制 3）数据保密性 4）数据完整性 5）不可否认性 6）可用性服务 2.密码学研究的主要问题 研究确保信息的秘密性、真实性的技术 3.密码学发展史上的标志性成果 1）对称加密，也称传统加密或单钥加密 2）DES 3)AES 4.何谓Kerckhoff 假设 假定密码分析中或敌手知道除密钥外所有的密码系统，这个假设称作Kerckhoff 假设。一个系统的基本设计目标就是在Kerckhoff 假设下是安全，即一个密码系统的安全性不依赖于算法，而仅与密钥有关。 5.无条件的安全性 无论有多少可使用密文，都不足以唯一地确定密文所对应的明文，这样的算法无条件安全 6.攻击密码体制的一般方法 一、密码分析学 1）唯密文攻击 （已知加密算法、密文） 2）已知明文攻击 （已知加密算法、密文、用同一密钥加密的一个和多个明密文对） 3）选择明文攻击 （已知加密算法、密文、分析者选择的明文，以及对应的密文） 4）选择密文攻击 （已知加密算法、密文、分析者选择的一些密文，以及对应的明文） 5）选择文本攻击 （已知加密算法、密文、分析者选择的明文，以及对应的密文、分析者选择的一些密文，以及对应的明文） 二、穷举攻击 7.传统密码学使用的技术 1）对称密码加密 2）代替技术 3）置换技术 3）转轮机 4）隐写术 5） 8.密码体制的构成要素 1）明文 2)密文 3）密钥 4）加密算法 5）解密算法 9.密码体制的分类 1）根据密钥的特点 ①传统密码体制 ②公钥密码体制 非法 侵入者 信源 M 加密器 c=E k1(m) 解密器 m=D k2(c) 接收者 密码分析员 (窃听者) 密钥源 K 1 密钥源 K2 搭线信道 (主动攻击) 搭线信道 (被动攻击) 密钥信道 m c m k 1 k 2 c ’ m'
第一章 1、1949年，（A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。 A、Shannon B、Diffie C、Hellman D、Shamir 2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成，而其安全性是由（D）决定的。 A、加密算法 B、解密算法 C、加解密算法 D、密钥 3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（B ）。 A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全 4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不同，密码分析一般可分为4类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（D ）。 A、唯密文攻击 B、已知明文攻击 C、选择明文攻击 D、选择密文攻击 5、1976年，W.Diffie和M.Hellman在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。 6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。 7、密码学是研究信息及信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。 8、一个保密系 统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法5部分组成的。 9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和非对称。 10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。 第二章 1、字母频率分析法对（B ）算法最有效。 A、置换密码 B、单表代换密码 C、多表代换密码 D、序列密码 2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。 A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码 3、重合指数法对（C）算法的破解最有效。 A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码 4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（C ）。 A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码 5、在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前，密码学算法主要通过字符间的简单置换和代换实现，一般认为这些密码体制属于传统密码学范畴。 6、传统密码体制主要有两种，分别是指置换密码和代换密码。 7、置换密码又叫换位密码，最常见的置换密码有列置换和周期转置换密码。 8、代换是传统密码体制中最基本的处理技巧，按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分，代换密码主要分为两类：单表代换和多表代换密码。 9、一个有6个转轮密码机是一个周期长度为26 的6次方的多表代替密码机械装置。 第四章 1、在（ C ）年，美国国家标准局把IBM的Tuchman-Meyer方案确定数据加密标准，即DES。 A、1949 B、1972 C、1977 D、2001 2、密码学历史上第一个广泛应用于商用数据保密的密码算法是（B ）。 A、AES B、DES C、IDEA D、RC6 3、在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法弱密钥的个数为（B ）。