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密码学

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密码学综述姓名:陶佳杰

学号:10053430 专业名称:网络工程

2014年3月2日

密码学的发展

前言

密码学(在西欧语文中,源于希腊语kryptós“隐藏的”,和gráphein“书写”)是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究,常被认为是数学和计算机科学的分支,和信息论也密切相关。著名的密码学者Ron Rivest解释道:“密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯”,自工程学的角度,这相当于密码学与纯数学的异同。密码学是信息安全等相关议题,如认证、访问控制的核心。密码学的首要目的是隐藏信息的涵义,并不是隐藏信息的存在。密码学也促进了计算机科学,特别是在于电脑与网络安全所使用的技术,如访问控制与信息的机密性。密码学已被应用在日常生活:包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。

密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。

文献研究

密码学的产生

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。

密码分类

1、摩斯密码

最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词,需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。

虽然摩尔斯发明了电报,但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德·维尔签定了一个协议,让他帮自己制造更加实用的设备。艾尔菲德·维尔构思了一个方案,通过点、划和中间的停顿,可以让每个字

元和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致,同意把这种标识不同符号的方案放到摩尔斯的专利中。这就是现在我们所熟知的美式摩尔斯电码,它被用来传送了世界上第一条电报。

2、四方密码

四方密码是一种对称式加密法,由法国人Felix Delastelle(1840年–1902年)发明。这种方法将字母两个一组,然后采用多字母替换密码。四方密码用4个5×5的矩阵来加密。每个矩阵都有25个字母(通常会取消Q或将I,J视作同一样,或改进为6×6的矩阵,加入10个数字)。首先选择两个英文字作密匙,例如example和keyword。对于每一个密匙,将重复出现的字母去除,即example要转成exampl,然后将每个字母顺序放入矩阵,再将余下的字母顺序放入矩阵,便得出加密矩阵。

3、希尔密码

希尔密码是运用基本矩阵论原理的替换密码,由Lester S. Hill在1929年发明。每个字母当作26进制数字:A=0, B=1, C=2... 一串字母当成n维向量,跟一个n×n的矩阵相乘,再将得出的结果模26。注意用作加密的矩阵(即密匙)在\mathbb_^n必须是可逆的,否则就不可能译码。只有矩阵的行列式和26互质,才是可逆的。

4、波雷费密码

波雷费密码是一种对称式密码,是首种双字母取代的加密法。关于波雷费密码最早的纪录出现在一份1854年3月26日由查尔斯·惠

斯登签署的文件。惠斯登的朋友波雷费勋爵普及了这个加密法。最初英国外交部拒绝使用这种密码,认为它太复杂。当惠斯登证明邻近学校的四个男孩中,有三个可以在15分钟内学会这种方法,外交部副秘书长的回应是:「这是有可能的,可惜你不能教晓那些高层人员。」在第二次布尔战争和第一次世界大战,英军用了它;在二战,澳大利亚人也用了。波雷费密码所用的工具很少,而且很快便能加密讯息。它主要用来加密重要而又不关键的讯息。当时,敌军的密码分析员很快解出密码,可惜得的讯息都不重要。现时,波雷费密码被视为十分不安全的。1914年,Joseph O. Mauborgne刊出了19页解密法。

1选取一个英文字作密匙。除去重复出现的字母。将密匙的字母逐个逐个加入5×5的矩阵内,剩下的空间将未加入的英文字母依a-z 的顺序加入。(将Q去除,或将I和J视作同一字。)

2将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同,将X(或Q)加到该组的第一个字母后,重新分组。若剩下一个字,也加入X 字。

3在每组中,找出两个字母在矩阵中的地方。若两个字母不同行也不同列,在矩阵中找出另外两个字母,使这四个字母成为一个长方形的四个角。若两个字母同行,取这两个字母右方的字母(若字母在最右方则取最左方的字母)。若两个字母同列,取这两个字母下方的字母(若字母在最下方则取最上方的字母)。新找到的两个字母就是原本的两个字母加密的结果。

5、仿射密码

仿射密码是一种替换密码。它是一个字母对一个字母的。

6、三分密码

三分密码由Felix Delastelle发明(他也发明了四方密码和二分密码)。二分密码是二维的,用5×5(或6×6)的矩阵加密,但三分密码则用3×3×3的。它是第一个应用的三字母替换密码。首先随意制造一个3个3×3的Polybius方格替代密码,包括26个英文字母和一个符号。然后写出要加密的讯息的三维坐标。讯息和坐标四个一列排起,再顺序取横行的数字,三个一组分开,将这三个数字当成坐标,找出对应的字母,便得到密文。

密码学的前景

一般来讲,信息安全主要包括系统安全及数据安全两方面的内容。系统安全一般采用防火墙、病毒查杀、防范等被动措施;而数据安全则主要是指采用现代密码技术对数据进行主动保护,如数据保密、数据完整性、数据不可否认与抵赖、双向身份认证等。

密码技术是保障信息安全的核心技术。密码技术在古代就已经得到应用,但仅限于外交和军事等重要领域。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。密码技术不仅能够保证机密性信息的加密,而且完成数字签名、身份验证、系统安全等功能。所以,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。

1 密码学基础及新方向提出的前提

密码学(Cryptography)包括密码编码学和密码分析学。密码体制设计是密码编码学的主要内容,密码体制的破译是密码分析学的主要内容,密码编码技术和密码分析技术是相互依相互支持、密不可分的两个方面。

密码体制有对称密钥密码体制和非对称密钥密码体制。对称密钥密码体制要求加密解密双方拥有相同的密钥。而非对称密钥密码体制是加密解密双方拥有不相同的密钥,在不知道陷门信息的情况下,加密密钥和解密密钥是不能相互算出的。

然而密码学不仅仅只包含编码与破译,而且包括安全管理、安全协议设计、散列函数等内容。不仅如此,密码学的进一步发展,涌现了大量的新技术和新概念,如零知识证明技术、盲签名、量子密码技术、混沌密码等。

密码学还有许许多多这样的问题。当前,密码学发展面临着挑战和机遇。计算机网络通信技术的发展和信息时代的到来,给密码学提供了前所未有的发展机遇。在密码理论、密码技术、密码保障、密码管理等方面进行创造性思维,去开辟密码学发展的新纪元才是我们的追求。

2 密码学的新方向

对称密钥密码体制中,加密运算与解密运算使用同样的密钥。这种体制所使用的加密算法比较简单,而且高效快速、密钥简短、破译困难,但是存在着密钥传送和保管的问题。例如:甲方与乙方通讯,用同一个密钥加密与解密。首先,将密钥分发出去是一个难题,在不

安全的网络上分发密钥显然是不合适的;另外,如果甲方和乙方之间任何一人将密钥泄露,那么大家都要重新启用新的密钥。通常,使用的加密算法比较简便高效,密钥简短,破译极其困难。但是,在公开的计算机网络上安全地传送和保管密钥是一个严峻的问题。

1976年,Diffie和Hellman为解决密钥管理问题,在他们的奠基性的工作"密码学的新方向"一文中,提出一种密钥交换协议,允许在不安全的媒体上通讯双方交换信息,安全地达成一致的密钥,它是基于离散指数加密算法的新方案:交易双方仍然需要协商密钥,但离散指数算法的妙处在于:双方可以公开提交某些用于运算的数据,而密钥却在各自计算机上产生,并不在网上传递。在此新思想的基础上,很快出现了"不对称密钥密码体制",即"公开密钥密码体制",其中加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,解密密钥只有解密人自己知道,分别称为"公开密钥"(public-key)和"秘密密钥"(priv ate-key), 由于公开密钥算法不需要联机密钥服务器,密钥分配协议简单,所以极大地简化了密钥管理。除加密功能外,公钥系统还可以提供数字签名。目前,公开密钥加密算法主要有RSA、Fertezza、EIGama等。

我们说区分古典密码和现代密码的标志,也就是从76年开始,迪非,赫尔曼发表了一篇叫做《密码学的新方向》的文章,这篇文章是划时代的;同时1977年美国的数据加密标准(DES)公布,这两件事情导致密码学空前研究。以前都认为密码是政府、军事、外交、安全等部门专用,从这时候起,人们看到密码已由公用到民用研究,这

种转变也导致了密码学的空前发展。

迄今为止的所有公钥密码体系中,RSA系统是最著名、使用最广泛的一种。RSA公开密钥密码系统是由R.Rivest、A.Shamir和L.Adleman三位教授于1977年提出的,RSA的取名就是来自于这三位发明者姓氏的第一个字母。

RSA算法研制的最初目标是解决利用公开信道传输分发 DES 算法的秘密密钥的难题。而实际结果不但很好地解决了这个难题,还可利用 RSA 来完成对电文的数字签名,以防止对电文的否认与抵赖,同时还可以利用数字签名较容易地发现攻击者对电文的非法篡改,从而保护数据信息的完整性。

公用密钥的优点就在于:也许使用者并不认识某一实体,但只要其服务器认为该实体的CA(即认证中心Certification Authority的缩写)是可靠的,就可以进行安全通信,而这正是Web商务这样的业务所要求的。例如使用信用卡购物,服务方对自己的资源可根据客户CA的发行机构的可靠程度来授权。目前国内外尚没有可以被广泛信赖的CA,而由外国公司充当CA在我国是非常危险的。公开密钥密码体制较秘密密钥密码体制处理速度慢,因此,通常把这两种技术结合起来能实现最佳性能。即用公开密钥密码技术在通信双方之间传送秘密密钥,而用秘密密钥来对实际传输的数据加密解密。

3、密码学的最新进展

在实际应用中不仅需要算法本身在数学证明上是安全的,同时也需要算法在实际应用中也是安全的。因此,在密码分析和攻击手段不

断进步,计算机运算速度不断提高以及密码应用需求不断增长的情况下,迫切需要发展密码理论和创新密码算法,在最近研究中,对密码学的发展提出了更多的新技术与新的研究方向.

3.1 在线/离线密码学

非对称密码的执行效率不能很好地满足速度的需要.针对效率问题,在线/离线的概念被提出。其主要观点是将一个密码体制分成两个阶段:在线执行阶段和离线执行阶段。在离线执行阶段,一些耗时较多的计算可以预先被执行。在在线阶段,一些低计算量的工作被执行。

3.2.圆锥曲线密码学

圆锥曲线密码学是1998年由本文第一作者首次提出,C.Schnorr 认为,除椭圆曲线密码以外这是人们最感兴趣的密码算法。在圆锥曲线群上的各项计算比椭圆曲线群上的更简单,一个令人激动的特征是在其上的编码和解码都很容易被执行。同时,还可以建立模n的圆锥曲线群,构造等价于大整数分解的密码。

3.3.代理密码学

代理密码学包括代理签名和代理密码系统。两者都提供代理功能,另外分别提供代理签名和代理解密功能。

3.4.密钥托管问题

在密钥托管系统中,法律强制访问域LEAF(Law Enforcement Access Field)是被通信加密和存储的额外信息块,用来保证合法政府实体或被授权第三方获得通信的明文消息。对于一个典型的密钥托

管系统,LEAF可以通过获得通信的解密密钥来构造。为了更合理,可以将密钥分成一些密钥碎片,用不同的密钥托管代理的公钥加密密钥碎片,再将加密的密钥碎片通过门限化的方法合成。以此来解决“一次监控,永远监控”和“用户密钥完全地依赖于可信任托管机构”的问题。

3.5.基于身份的密码学

基于身份的密码学是由Shamir于1984年提出的。主要观点是,系统中不需要证书,可以使用用户的标识如姓名、电子邮件地址等作为公钥。用户的私钥通过一个被称作私钥生成器PKG(Private Key Generator)的可信任第三方进行计算得到。目前,基于身份的方案包括基于身份的加密体制、可鉴别身份的加密和签密体制、签名体制、密钥协商体制、鉴别体制、门限密码体制、层次密码体制等。

3.6.多方密钥协商问题

当前已有的密钥协商协议包括双方密钥协商协议、双方非交互式的静态密钥协商协议、双方一轮密钥协商协议、双方可验证身份的密钥协商协议以及三方相对应类型的协议。如何设计多方密钥协商协议?存在多元线性函数(双线性对的推广)吗?如果存在,我们能够构造基于多元线性函数的一轮多方密钥协商协议。而且,这种函数如果存在的话,一定会有更多的密码学应用。然而,直到现在,在密码学中,这个问题还远远没有得到解决。

3.7.可证安全性密码学

对于公钥加密和数字签名等方案,我们建立相应的安全模型。在

相应的安全模型,定义各种所需的安全特性。对于模型的安全性,目前可用的最好的证明方法是随机预言模型ROM(Random Oracle Model)。这是由Bellare和Rogaway于1993年提出的,它是一种非标准化的计算模型。在这个模型中,任何具体的对象例如哈希函数,都被当作随机对象。它允许人们规约参数到相应的计算,哈希函数被作为一个预言返回值,对每一个新的查询,将得到一个随机的应答。规约使用一个对手作为一个程序的子例程,但是,这个子例程又和数学假设相矛盾,例如RSA是单向算法的假设。概率理论和技术在随机预言模型中被广泛使用。

总结

密码学只是信息安全的一项工具,不可独当一面。信息安全是一个较为泛泛的提法,至少从目前出版的图书的目录来开,多为软件(加密软件、操作系统安全设臵、数据库用户权限分配)、硬件(路由、防火墙、防雷击、盗窃等等等)以及管理法律法规之类。而密码学因为理论的复杂更被简化为一些密码学历史知识、文档翻译(比如Simple-DES FIPS 46)、使用说明。密码学课程更分可以分为理科(理论基础研究)、工科(应用实现与标准标准)和文科(政治与经济)。密码学的应用领域很广,外交、军事、商业、法律、金融,但凡出现计算机网络、敏感信息地方都有不同程度的安全需求。在国家信息化时期深入了人类社会的方方面面。或许会在正飞速发展的人类社会变

革的一个因素,生物技术(克隆、dna)、空间技术(宇航)、资源技术(新材料、能源)、环境技术(温室、污染)、信息技术(通信、大规模集成电路)都是促进人类社会的。

密码学入门知识

~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

密码学与网络安全简答题总结

密码学简答题 By 风婴 1.阐述古典密码学中的两种主要技术以及公钥密码学思想。 答:代换(Substitution)和置换(Permutation)是古典密码学中两种主要的技术。代替技术就是将明文中每一个字符替换成另外一个字符从而形成密文,置换技术则是通过重新排列明文消息中元素的位置而不改变元素本身从而形成密文。 公钥密码的思想:密码系统中的加密密钥和解密密钥是可以不同的。由于并不能容易的通过加密密钥和密文来求得解密密钥或明文,所以可以公开这种系统的加密算法和加密密钥,用户则只要保管好自己的解密密钥。 2.简述密码分析者对密码系统的四种攻击。 答:密码分析者对密码系统的常见的攻击方法有: 1)唯密文攻击:攻击者有一些消息的密文,这些密文都是采用同一种加密方法生成的。 2)已知明文攻击:攻击者知道一些消息的明文和相应的密文。 3)选择明文攻击:攻击者不仅知道一些消息的明文和相应的密文,而且也可以选择被 加密的明文。 4)选择密文攻击:攻击者能选择不同的被加密的密文,并得到对应的明文。 3.信息隐藏技术与数据加密技术有何区别? 答:信息隐藏不同于传统的密码学技术,它主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一共开的信息中,通过公开信息的传输来传递机密信息。而数据加密技术主要研究如何将机密信息进行特殊的编码,以形成不可识别的密文形式再进行传递。对加密通信而言,攻击者可通过截取密文,并对其进行破译,或将密文进行破坏后再发送,从而影响机密信息的安全。但对信息隐藏而言,攻击者难以从公开信息中判断机密信息是否存在,当然他们就不易对秘密信息进行窃取、修改和破坏,从而保证了机密信息在网络上传输的安全性。 为了增加安全性,人们通常将加密和信息隐藏这两种技术结合起来使用。 4.试说明使用3DES而不使用2DES的原因。 答:双重DES可能遭到中途相遇攻击。该攻击不依赖于DES的任何特性,可用于攻击任何分组密码。具体攻击如下: 假设C = E K2[E K1[M]],则有X = E K1[M] = D K2[C] 首先用256个所有可能的密钥K1对 M加密,将加密结果存入一表并对表按X排序。然后用256个所有可能的密钥K2对C解密,在上表中查找与C解密结果相匹配的项,如找到,记录相应的K1和K2。最后再用一新的明密文对检验上面找到的K1和K2。 以上攻击的代价(加密或解密所用运算次数)<= 2×256,需要存储256×64比特。抵抗中间相遇攻击的一种方法是使用3个不同的密钥作3次加密,从而可使已知明文攻击的代价增加到2112。 5.分组密码运行模式主要有哪几种?并简要说明什么是CBC模式? 答:分组密码的运行模式主要有四种:电子密码本ECB模式、分组反馈链接CBC模式、密文反馈链接CFB模式和输出反馈链接OFB模式。

密码学

密码学 ——信息战中的一把利剑 中文摘要:密码技术是保障信息安全的核心技术。密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。Abstract:Cryptographic techniques to protect the information security of the core technology. Cryptography is the practice of encoding and decoding of the struggle gradually developed, and along with the application of advanced science and technology has become a comprehensive cutting-edge technological sciences. 中文关键字:密码学密码技术信息安全 Keyword:Cryptology Crytography Security 第一章引言 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。 一般来讲,信息安全主要包括系统安全及数据安全两方面的内容。系统安全一般采用防火墙、病毒查杀、防范等被动措施;而数据安全则主要是指采用现代密码技术对数据进行主动保护,如数据保密、数据完整性、数据不可否认与抵赖、双向身份认证等。 密码技术是保障信息安全的核心技术。密码技术在古代就已经得到应用,但仅限于外交和军事等重要领域。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。密码技术不仅能够保证机密性信息的加密,而且完成数字签名、身份验证、系统安全等功能。所以,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。 密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。 密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。

07密码学与网络安全第七讲

密码学与网络安全第七讲身份鉴别

讨论议题 1.鉴别的基本概念 2.鉴别机制 3.鉴别与交换协议 4.典型鉴别实例 一、鉴别的基本概念 1、鉴别--Authentication 鉴别就是确认实体是它所声明的,也就是确保通信是可信的。鉴别是最重要的安全服务之一,鉴别服务提供了关于某个实体身份的保证。(所有其它的安全服务都依赖于该服务);鉴别可以对抗假冒攻击的危险。 2、鉴别的需求和目的 1)问题的提出:身份欺诈; 2)鉴别需求:某一成员(声称者)提交一个主体的身份并声称它是 那个主体。 3)鉴别目的:使别的成员(验证者)获得对声称者所声称的事实的 信任。 3、身份鉴别 定义:证实客户的真实身份与其所声称的身份是否相符的过程。依据: 1)密码、口令等; 2)身份证、护照、密钥盘等

3)指纹、笔迹、声音、虹膜、DNA等 4)协议 4、鉴别协议 ?双向鉴别(mutual authentication) ? 单向鉴别(one-way authentication) 1)双向鉴别协议:最常用的协议。该协议使得通信各方互相认证鉴别各自的身份,然后交换会话密钥。 ? 基于鉴别的密钥交换核心问题有两个: –保密性:确保信息的机密性,阻止截取、窃听等攻击; –实效性;阻止冒充、篡改、重放等攻击。 为了防止伪装和防止暴露会话密钥,基本身份信息和会话密钥信息必须以保密形式通信,这就要求预先存在密钥或公开密钥供实现加密使用。第二个问题也很重要,因为涉及防止消息重放攻击。 鉴别的两种情形 ? 鉴别用于一个特定的通信过程,即在此过程中需要提交实体的身份。 1)实体鉴别(身份鉴别):某一实体确信与之打交道的实体正是所需要的实体。只是简单地鉴别实体本身的身份,不会和实体想要进行何种活动相联系。 在实体鉴别中,身份由参与某次通信连接或会话的远程参与者提交。这种服务在连接建立或在数据传送阶段的某些时刻提供使用, 使用这种服务可以确信(仅仅在使用时间内):一个实体此时没有试图冒

密码学答案2

《密码学原理与实践(第三版)》课后习题参考答案 (由华中科技大学信安09级提供) 第二章 2.1(何锐) 解:依题意有:x ∈{2,…,12},y ∈{D ,N} 计算Pr[x ,y]: Pr[2,D]=1/36 Pr[3,D]=0 Pr[4,D]=1/36 Pr[5,D]=0 Pr[6,D]=1/36 Pr[7,D]=0 Pr[8,D]=1/36 Pr[9,D]=0 Pr[10,D]=1/36 Pr[11,D]=0 Pr[12,D]=1/36 Pr[2,N]=0 Pr[3,N]=1/18 Pr[4,N]=1/18 Pr[5,N]=1/9 Pr[6,N]=1/9 Pr[7,N]=1/6 Pr[8,N]=1/9 Pr[9,N]=1/9 Pr[10,N]=1/18 Pr[11,N]=1/18 Pr[12,N]=0 计算Pr[x | y]: 有Pr[D]=1/6 Pr[N]=5/6 Pr[2 | D]=1/6 Pr[3 | D]=0 Pr[4 | D]=1/6 Pr[5 | D]=0 Pr[6 | D]=1/6 Pr[7 | D]=0 Pr[8 | D]= 1/6 Pr[9 | D]=0 Pr[10 | D]= 1/6 Pr[11 | D]=0 Pr[12 | D]=1/6 Pr[2 | N]=0 Pr[3 | N]=1/15 Pr[4 | N]=1/15 Pr[5 | N]=2/15 Pr[6 | N]=2/15 Pr[7 | N]=1/5 Pr[8 | N]=2/15 Pr[9 | N]=2/15 Pr[10 | N]=1/15 Pr[11 | N]=1/15 Pr[12 | N]=0 计算Pr[y | x]: Pr[D | 2]=1 Pr[D | 3]=0 Pr[D | 4]=1/3 Pr[D | 5]=0 Pr[D | 6]=1/5 Pr[D | 7]=0 Pr[D | 8]=1/5 Pr[D | 9]=0 Pr[D | 10]=1/3 Pr[D | 11]=0 Pr[D | 12]=1 Pr[N | 2]=0 Pr[N | 3]=1 Pr[N | 4]=2/3 Pr[N | 5]=1 Pr[N | 6]=4/5 Pr[N | 7]=1 Pr[N | 8]=4/5 Pr[N | 9]=1 Pr[N | 10]=2/3 Pr[N | 11]=1 Pr[N | 12]=0 有上面的计算可得: Pr[D | x]Pr[x] = Pr[D]Pr[x | D] Pr[N | x]Pr[x] = Pr[N]Pr[x | N] 显然符合Bayes 定理。 2.2(王新宇) 证明: 由P=C=K=z n ,对于1≤i ≤n,加密规则e i (j)=L(i,j)(1≤j ≤n), 且每行的加密规则不同。 首先,计算C 的概率分布。假设i ∈ z n ,则 )] (Pr[i ]Pr[]Pr[d K j Z k K y y n k ∑∈ === = )](Pr[i n 1 d K j Z n k ∑∈==

密码学试卷3

《密码学》课程试卷3 一、单项选择题(本题满分10分,共含5道小题,每小题2分) 1、古典密码算法中体现的思想_______和_______虽然很简单,但是反映了密码设计和破译的 思想,是学习密码学的基本入口。( ) A.代换 扩散 B.置换 扩散 C.替代 置换 D.扩散 混淆 2、“decrypt ”这个单词,经过位置置换σ??? ? ? ?=17364527654321变换,得到的对应密文为_______。 A.tperycd B.tdycerp C.tdyecpr D.tpdyecr 3、仿射密码是指在n 个字符表中,使得映射j i x x f =)(,j=1k i +0k mod n ,10-≤≤n i , 若字符表字符个数为29,有效加密密钥K=(1k ,0k )共_______个。 A. 783 B. 784 C. 785 D. 786 4、在公钥体制中,每一用户U 都有自己的公开钥U PK 和秘密钥U SK 。 如果任意两个用 户A 、B 按以下方式通信,A 发给B 消息(B PK E (m), A) ,B 收到后,自动向A 返回消 息(A PK E (m), B) 以通知A ,B 确实收到报文m ,用户C 通过修改A 发给B 消息为______ 就可以获取报文m 。 A. (A PK E (m), A) B. (B PK E (m), C) C. (B PK E (m), B) D. (A PK E (m), B) 5、 IDEA 密码算法中的MA 结构如下图所示,其中M 是指16位二进制向量模_______乘 法,A 是指16位二进制向量模________加法。

密码学与信息安全的关系

密码学与网络信息安全 【论文摘要】本文以优化中小企业信息化管理为思想,以系统开发为宗旨从系统企业的需求到信息化需要系统的支撑,然后设计出进销存管理系统,最后实现进销存管理系统的整个过程。关键词:信息化进销存优化管理。 【论文关键词】密码学信息安全网络 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。 密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。 密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。 网络安全,这是个百说不厌的话题。因为在互联网上,每台计算机都存在或多或少的安全间题。安全问题不被重视,必然会导致严重后果。诸如系统被破坏、数据丢失、机密被盗和直接、间接的经济损失等。这都是不容忽视的问题。既然说到网络安全,我们经常提到要使用防火墙、杀毒软件等等。这些的确很重要,但是人们往往忽视了最重要的,那就是思想意识。 人类的主观能动性是很厉害的,可以认识世界、改造世界,正确发挥人的主观能动性可以提高认知能力。但是人类本身固有的惰性也是十分严重的,喜欢墨守成规、图省事。就是这点惰性给我的网络带来了安全隐患。据不完全统计,每年因网络安全问题而造成的损失超过300亿美元,其中绝大多数是因为内部人员的疏忽所至。所以,思想意识问题应放在网络安全的首要位置。 一、密码 看到这里也许会有读者以为我大放网词,那就先以我自己的一个例子来说起吧。本人也很懒,但是也比较注意安全性,所以能设置密码的地方都设置了密码,但是密码全是一样的。从E-mail信箱到用户Administrator,统一都使用了一个8位密码。我当初想:8位密码,怎么可能说破就破,固若金汤。所以从来不改。用了几年,没有任何问题,洋洋自得,自以为安全性一流。恰恰在你最得意的时候,该抽你嘴巴的人就出现了。我的一个同事竟然用最低级也是最有效的穷举法吧我的8位密码给破了。还好都比较熟,否则公司数据丢失,我就要卷着被子回家了。事后我问他,怎么破解的我的密码,答曰:只因为每次看我敲密码时手的动作完全相同,于是便知道我的密码都是一样的,而且从不改变。这件事情被我引以为戒,以后密码分开设置,采用10位密码,并且半年一更换。现在还心存余悸呢。我从中得出的教训是,密码安全要放在网络安全的第一位。因为密码就是钥匙,如果别人有了你家的钥匙,就可以堂而皇之的进你家偷东西,并且左邻右舍不会怀疑什么。我的建议,对于重要用户,诸如:Root,Administratoi的密码要求最少要8位,并且应该有英文字母大小写以及数字和其他符号。千万不要嫌麻烦,密码被破后更麻烦。为什么要使用8位密码呢,Unix一共是0x00

(完整版)密码学学习心得

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。 一、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

密码学的发展历史简介

密码学的发展简史 中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室聂旭云学号:2004 密码学是一门年轻又古老的学科,它有着悠久而奇妙的历史。它用于保护军事和外交通信可追溯到几千年前。这几千年来,密码学一直在不断地向前发展。而随着当今信息时代的高速发展,密码学的作用也越来越显得重要。它已不仅仅局限于使用在军事、政治和外交方面,而更多的是与人们的生活息息相关:如人们在进行网上购物,与他人交流,使用信用卡进行匿名投票等等,都需要密码学的知识来保护人们的个人信息和隐私。现在我们就来简单的回顾一下密码学的历史。 密码学的发展历史大致可划分为三个阶段: 第一个阶段为从古代到1949年。这一时期可看作是科学密码学的前夜时期,这段时间的密码技术可以说是一种艺术,而不是一门科学。密码学专家常常是凭直觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理证明。这一个阶段使用的一些密码体制为古典密码体制,大多数都比较简单而且容易破译,但这些密码的设计原理和分析方法对于理解、设计和分析现代密码是有帮助的。这一阶段密码主要应用于军事、政治和外交。 最早的古典密码体制主要有单表代换密码体制和多表代换密码体制。这是古典密码中的两种重要体制,曾被广泛地使用过。单表代换的破译十分简单,因为在单表代换下,除了字母名称改变以外,字母的频度、重复字母模式、字母结合方式等统计特性均未发生改变,依靠这些不变的统计特性就能破译单表代换。相对单表代换来说,多表代换密码的破译要难得多。多表代换大约是在1467年左右由佛罗伦萨的建筑师Alberti发明的。多表代换密码又分为非周期多表代换密码和周期多表代换密码。非周期多表代换密码,对每个明文字母都采用不同的代换表(或密钥),称作一次一密密码,这是一种在理论上唯一不可破的密码。这种密码可以完全隐蔽明文的特点,但由于需要的密钥量和明文消息长度相同而难于广泛使用。为了减少密钥量,在实际应用当中多采用周期多表代换密码。在

密码学知识点总结----考试复习专用

1 密码学分类 2 攻击分类 3 安全业务 4 算法输入输出位数 5 密钥分配管理 6 密钥分配 7 公钥分配 8 三重DES 9 杂凑的要求 10 欧几里得 11 本原根 12勒让德符号 13数字签名的执行方式 14强单向杂凑 15模运算性质 16 同余式 17 DES 18 AES 19 RSA 20 MD5 21费尔马定理 22 欧拉定理 23 中国剩余定理 24 四种工作模式 1 密码学分类 单钥体制双钥体制 2 攻击分类 唯密文攻击已知明文攻击选择明文攻击选择密文攻击 3 安全业务 认证业务保密业务完整性业务不可否认业务访问控制 4 算法输入输出位数 DES 64比特明文56比特密钥输出64比特密文 AES 128 192 256 比特 RSA 输入664比特 MD5 输入512比特分组128比特输出 5 密钥分配管理 两个用户A和B获得共享密钥的方法包括: ①密钥由A选取并通过物理手段发送给B。 ②密钥由第三方选取并通过物理手段发送给A和B。

③如果A、B事先已有一密钥,则其中一方选取新密钥后,用已有的密钥加密新密钥并发送给另一方。 ④如果A和B与第三方C分别有一保密信道,则C为A、B选取密钥后,分别在两个保密信道上发送给A、B 6 密钥分配 ①A向KDC发出会话密钥请求 ②KDC为A的请求发出应答。 ②A存储会话密钥,并向B转发EKB[KS‖IDA]。 ④B用会话密钥KS加密另一个一次性随机数N2,并将加密结果发送给A。 ⑤A以f(N2)作为对B的应答,其中f是对N2进行某种变换(例如加1)的函数,并将应答用会话密钥加密后发送给B。 7 公钥分配 ①用户A向公钥管理机构发送一个带时戳的消息,消息中有获取用户B的当前公钥的请求。 ②管理机构对A的请求作出应答,应答由一个消息表示,该消息由管理机构用自己的秘密钥SKAU加密,因此A能用管理机构的公开钥解密,并使A相信这个消息的确是来源于管理机构。 ③A用B的公开钥对一个消息加密后发往B,这个消息有两个数据项: 一是A的身份IDA,二是一个一次性随机数N1,用于惟一地标识这次业务。 ④B以相同方式从管理机构获取A的公开钥(与步骤①、②类似)。这时,A和B都已安全地得到了对方的公钥,所以可进行保密通信。然而,他们也许还希望有以下两步,以认证对方。 ⑤B用PKA对一个消息加密后发往A,该消息的数据项有A的一次性随机数N1和B产生的一个一次性随机数N2。因为只有B能解密③的消息,所以A收到的消息中的N1可使其相信通信的另一方的确是B。 ⑥A用B的公开钥对N2加密后返回给B,可使B相信通信的另一方的确是A。

密码学复习整理

《计算机密码学》复习范围 第1章引言 信息安全属性 保密性,完整性,可用性,真实性,实时性,不可否认性。 1.什么是被动攻击和主动攻击,各有几种类型?分别是对信息系统的什么性质进行的攻击? 1.被动攻击 被动攻击即窃听,是对系统的保密性进行攻击,如搭线窃听、对文件或程序的非法拷贝等,以获取他人的信息。 被动攻击又分为两类,一类是获取消息的内容第二类是进行业务流分析,假如我们通过某种手段,比如加密,使得敌手从截获的消息无法得到消息的真实内容,然而敌手却有可能获得消息的格式、确定通信双方的位置和身份以及通信的次数和消息的长度,这些信息可能对通信双方来说是敏感的。 被动攻击因不对消息做任何修改,因而是难以检测的,所以抗击这种攻击的重点在于预防而非检测。 2.主动攻击 这种攻击包括对数据流的某些篡改或产生某些假的数据流。主动攻击又可分为以下三个子类: ①中断:是对系统的可用性进行攻击,如破坏计算机硬件、网络或文件管理系统。 ②篡改:是对系统的完整性进行攻击,如修改数据文件中的数据、替换某一程序使其执行不同的功能、修改网络中传送的消息内容等。 ③伪造:是对系统的真实性进行攻击。如在网络中插入伪造的消息或在文件中插入伪造的记录。 抗击主动攻击的主要途径是检测,以及对此攻击造成的破坏进行恢复。 2. 恶意程序的分类:是否需要主程序、能否自我复制? 恶意软件指病毒、蠕虫等恶意程序,可分为两类,一类可自我复制:蠕虫,病毒 不可复制的:特洛伊木马,逻辑炸弹,陷门 3.安全业务分为哪5种?各有什么含义? 保密业务,认证业务,不可否认业务,访问控制

4. 信息安全的基本模型?信息系统的保护模型? 信息安全的基本模型: 通信双方欲传递某个消息,需通过以下方式建立一个逻辑上的信息通道: 首先在网络中定义从发送方到接收方的一个路由,然后在该路由上共同执行通信协议。 如果需要保护所传信息以防敌手对其保密性、认证性等构成的威胁,则需要考虑通信的安全性。安全传输技术有以下两个基本成分:①消息的安全传输,包括对消息的加密和认证。加密的目的是将消息搞乱以使敌手无法读懂,认证的目的是检查发送者的身份。 ②通信双方共享的某些秘密信息,如加密密钥。 为获得消息的安全传输,可能还需要一个可信的第三方,其作用可能是负责向通信双方发布秘密信息或者在通信双方有争议时进行仲裁。 安全的网络通信必须考虑以下4个方面: ①加密算法。 ②用于加密算法的秘密信息。 ③秘密信息的分布和共享。 ④使用加密算法和秘密信息以获得安全服务所需的协议。 信息系统的保护模型: 对付未授权访问的安全机制可分为两道防线: 第一道称为守卫者,它包括基于通行字的登录程序和屏蔽逻辑程序,分别用于拒绝非授权用户的访问、检测和拒绝病毒;采用技术如基于口令的验证方式。由于该方式容易被攻破,目前开始采用基于数字证书的验证方式。 第二道防线由一些内部控制部件构成,用于管理系统内部的各项操作和分析所存有的信息,以检查是否有未授权的入侵者。如将合法用户划分为不同的用户组,不同用户组被赋予不同的权限以访问主机的目录、文件等资源 5.密码体制从原理上可分为哪两大类,各自的含义? 单钥体制(One-key system):加密密钥和解密密钥相同。分类: 流密码(Stream cipher):明文逐位加密 分组密码(Block cipher):明文逐组加密 单钥体制不仅可用于数据加密,也可用于消息的认证。 采用单钥体制的系统的保密性主要取决于密钥的保密性,与算法的保密性无关,即由密文和加解密算法不可能得到明文。换句话说,算法无需保密,需保密的仅是密钥。 根据单钥密码体制的这种特性,单钥加解密算法可通过低费用的芯片来实现。密钥可由发送方产生然后再经一个安全可靠的途径(如信使递送)送至接收方,或由第三方产生后安全可靠地分配给通信双方。 ?双钥体制(Two-key system):加密密钥和解密密钥不同。加密和解密能力分开 ?可以实现多个用户加密的消息只能由一个用户解读(用于公共网络中实现保密通信) ?只能由一个用户加密消息而使多个用户可以解读(可用于认证系统中对消息进行数字签字)。

密码学入门知识

~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:

现代密码学知识点整理:.

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 m od )()(+== 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 m od )(== 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

密码学与网络安全课程摘要

第1章引言 1、计算机安全、网络安全、internet安全。 1)计算机安全:用来保护数据和阻止黑客的工具一般称为计算机安全。 2)网络安全:在信息传输时,用来保护数据传输的网络安全措施称为网络安全。 3)internet安全:在使用公有网络进行数据传的时用来保护数据传输的网络安全措施。 2、O SI安全框架包括哪些主要内容。 OSI定义了一种系统化的方法,对安全人员来说,OSI安全框架是提供安全的一种组织方法。安全框架对许多概念提供了一些有用或许抽象的概貌,OSI安全框架主要关注安全攻击、机制和服务。可以简短定义如下: 1)安全性攻击:任何危及企业信息系统安全的活动。 2)安全机制:用来检测、阻止攻击或者从攻击状态恢复到正常状态的过程,或实现该 过程的设备。 3)安全服务:加强数据处理系统和信息传输的安全性的一种处理过程或通信服务。其 目的在于利用一种或多种安全机制进行反击攻击。 3、安全攻击的两种类型:主动攻击和被动攻击。 1)被动攻击:被动攻击的特性是对传输进行窃听和监测,目标是获得传输的信息。主 要有消息内容泄漏和流量分析(通过对传输消息的频率和长度来判断通信的性质),对于被动攻击的处理重点是预防而不是检测。 2)主动攻击:主动攻击包括对数据流进行修改或伪造数据流,分为四类:伪装、重放、

消息修改和拒绝服务。主动攻击难以预防,但容易检测,所以重点是怎样从破坏或造成的延迟中恢复过来。 4、X.800安全服务。 1)认证:同等实体认证和数据源认证。 2)访问控制:阻止对资源的非授权使用。 3)数据保密性:连接保密性、无连接保密性、选择域保密性、流量保密性。 4)数据完整性:保证收到的数据的确是授权实体所发出的数据。 5)不可否认性:源不可否认性和宿不可否认性。 5、X.800安全机制。 1)特定安全机制:加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、 路由控制、公证。 2)普遍的安全机制:可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪、安全恢复。 6、网络安全模型。 在需要保护信息传输以防攻击者威胁消息的保密性、真实性等的时候,就会涉及到信息安全,任何用来保证安全的方法都包含了两方面:被发送信息的安全相关变换、双方共享某些秘密消息,并希望这些信息不为攻击者所知。

密码学

绪论 密码学的发展历史(1) 1.3 密码学的发展历史 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。 1.3.1 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。 密码学用于通信的另一个记录是斯巴达人于公元前400年应用Scytale加密工具在军官间传递秘密信息。Scytale实际上是一个锥形指挥棒,周围环绕一张羊皮纸,将要保密的信息写在羊皮纸上。解下羊皮纸,上面的消息杂乱无章、无法理解,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。

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”。 由上可见,自从有了文字以来,人们为了某种需要总是想法设法隐藏某些信息,以起到保证信息安全的目的。这些古代加密方法体现了后来发展起来的密码学的若干要素,但只能限制在一定范围内使用。 传输密文的发明地是古希腊,一个叫Aeneas Tacticus的希腊人在《论要塞的防护》一书中对此做了最早的论述。公元前2世纪,一个叫Polybius的希腊人设计了一种将字母编码成符号对的方法,他使用了一个称为Polybius的校验表,这个表中包含许多后来在加密系统中非常常见的成分,如代替与换位。Polybius校验表由一个5 5的网格组成(如表1-1所示),网格中包含26个英文字母,其中I和J在同一格中。每一个字母被转换成两个数字,第一个是字母所在的行数,第二个是字母所在的列数。如字母A就对应着11,字母B就对应着12,以此类推。使用这种密码可以将明文“message”置换为密文“32 15 43 43 11 22 15”。在古代,这种棋盘密码被广泛使用。 表1-1 Polybius校验表 古代加密方法主要基于手工的方式实现,因此称为密码学发展的手工阶段。 1.3.2 古典密码(机械阶段)

密码学与网络信息安全

密码学与网络信息安全 摘要伴随着网络的普及,计算机网络安全成为影响网络效能的重要问题,这就对网络的安全提出了更高的要求。一个安全的网络信息系统应当确保所传输信息的完整性、保密性、不可否认性等。目前保障通信和网络安全技术的种类很多,其中数据加密技术是保障信息安全的最核心的技术措施,信息加密也是现代密码学的主要组成部分。本文分析了密码学的发展趋势及一些常用的数据加密算法。 关键词网络信息安全;密码学;数据加密技术 1.网络安全技术研究的目的和意义 近年来,互联网络以其简捷、方便以及费用低廉等优点,己经越来越深入地渗透到互联网络不仅能够给人们提供信息资料,还使得网上电子商务的开展如网上购物、网上书店等成为可能,大大地影响了人们的生活。原来传统的信息媒体诸如纸张、胶片、磁带等纷纷让位于电子媒体。人了门可以在网络上通过网络门户如Yahoo。O、Sohu查询资料,或者通过电子邮件以及BBS等在网上交流信息,这一切都大大的提高了人们的工作效率。同时电子商务的出现标志着互联网从一个主要提供信息服务的网络向商业领域的拓展,这样就可以吸引更多的资金投入到互联网络的建设之中,从而更大的促进网络的发展。 网络的发展给人们带来了前所未有的便利,同时也给人们提出了新的挑战。每天互联网络上都有大量数据在传输,这其中既有对安全性要求相对较低的网页内容,也有安全要求相对较高的电子邮件以及ICQ信息,还有要求高度保密的电子商务交易数据。所有这一切,都对互联网上的数据安全提出了更高的要求。由于Internet网络本身的开放性,使每一个上网的用户既成为网络的受益者也可能成为网络的破坏者。同样由于目前Internet网络的无序化使得网络秩序基本上处于无法可依的状态。因此就要求对网上用户传来的数据进行加密/解密、签名/校验等工作,以保证自己的网上安全。 目前所有在互联网网络上的通信都使用TCP/IP协议,由于互联网络本身特点以及TCP/IP协议的弱点,TCP八P协议在信息到达终点之前可能要通过许多中间计算机和单独的网络,这使得它的传输信息容易受到第三方的干扰,因此使得在网络上传输的数据面临着各种安全问题。在网络上传输的数据对于数据的安全性也有不同的要求,例如,传输的网页数据仅仅要求不被篡改即可,而电子邮件则要求不能被窃听或者篡改,而电子商务中传输的敏感数据,如订货单等则要求相当高的安全性,其数据不能被窃听、篡改,同时接收方和发送方必须不能被假冒。同时网上还有一些数据,如个人信用卡密码、个人档案、政府公文等都对数据传输的安全性提出了更高的要求。针对网上数据传输的安全性提出了以下的要求: 1.机密性:数据不会被未授权的窃听者所窃取。 2.可认证性:能够确认文件的来源,确实是传送者本人,而不是由别人伪造的。 3.完整性:文件是真正的原文,并未被无意或者恶意的篡改。 4.不可否认性:发送方在发送文件之后,不可否认他曾送出这份文件。 密码学是信息安全的核心技术之一,解决这些问题的唯一有效的手段就是使用现代密码技术。信息加密技术是保障信息安全的最基本、最核心的技术措施。信息加密也是现代密码

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