密码体制分类及典型算法描述

1、密码体制分类及典型算法描述密码体制分为三类：1、换位与代替密码体质2、序列与分组密码体制3、对称与非对称密钥密码体制。

典型算法描述：2、试对代替密码和换位密码进行安全性分析。

1.单表代替的优缺点优点: 明文字符的形态一般将面目全非缺点: (A) 明文的位置不变; (B) 明文字符相同,则密文字符也相同; 从而导致:(I) 若明文字符e被加密成密文字符a,则明文中e的出现次数就是密文中字符a的出现次数; (II) 明文的跟随关系反映在密文之中. 因此,明文字符的统计规律就完全暴露在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变 2. 多表代替的优缺点优点: 只要(1) 多表设计合理,即每行中元互不相同,每列中元互不相同.(这样的表称为拉丁方表) (2) 密钥序列是随机序列即具有等概性和独立性。

这个多表代替就是完全保密的。

等概性:各位置的字符取可能字符的概率相同独立性在其它所有字符都知道时也判断不出未知的字符取哪个的概率更大。

2. 多表代替的优缺点密钥序列是随机序列意味着1密钥序列不能周期重复2密钥序列必须与明文序列等长3这些序列必须在通信前分配完毕4大量通信时不实用5分配密钥和存储密钥时安全隐患大。

缺点周期较短时可以实现唯密文攻击。

换位密码的优缺点优点: 明文字符的位置发生变化;缺点: (A) 明文字符的形态不变;从而导致: (I) 密文字符e的出现频次也是明文字符e的出现次数; 有时直接可破! (如密文字母全相同) 换位密码优缺点总结:位置变但形态不变. 代替密码优缺点总结: 形态变但位置不变3、ADFGX密码解密过程分析1918年第一次世界大战已经接近尾声。

为了挽回日趋不利的局面德军集中了500万人的兵力向协约国发动了猛烈的连续进攻。

采用一种新密码ADFGX密码体制。

该密码用手工加解密费时不多符合战地密码的基本要求。

进行了两次加密有两个密钥一个是代替密钥棋盘密钥一个是换位密钥。

其结果是把前面代替加密形成的代表同一明文字符的两个字母分散开破坏密文的统计规律性。

信息安全工程师综合知识大纲考点：密码体制分类【考点分析】：重点掌握。

【考点内容】：根据密钥的特点，密码体制分为私钥和公钥密码体制两种，而介入私钥和公钥之间的密码体制称为混合密码体制。

一、私钥密码体制私钥密码体制又称为对称密码体制，当用户应用这种体制时，消息的发送者和接收者必须事先通过安全渠道交换密钥，以保证发送消息或接收消息时能够有供使用的密钥。

特点：一个密钥（加密和解密使用相同的密钥）。

优点：加解密简单（私钥密码算法处理速度快，常将其用作数据加密处理）。

缺点：密钥分配问题、密钥管理问题、无法认证源。

典型算法：DES、IDEA、AES等。

二、公钥密码体制1976年，W.Diffie和M.E.Hellman发表《密码学新方向》提出公钥密码体制思想。

公钥密码体制又称为非对称密码体制，其基本原理是在加密和解密的过程中使用不同的密钥处理方式，其中，加密密钥可以公开，而只需要把解密密钥安全存放即可。

在安全性方面，密码算法即使公开，由加密密钥推知解密密钥也是计算不可行的。

不适合大数据、明文加密。

特点：双密钥、用公钥推私钥在计算上不可行。

优点：密钥分发方便、密钥保管量少、支持数字签名。

缺点：加密速度慢（密钥有1024位，计算量大，不适合加密大数据）。

原理：发送方甲方和接收方乙方都分别有各自的公钥和私钥，且甲方的公钥加密只能由甲方的私钥解密，乙方同。

双方的公钥是可以共享的，但是私钥只能自己保密，此时，甲方要传输数据给乙方，明显应该使用乙方的公钥来加密，这样，只有使用乙方的私钥才能解密，而乙方的私钥只有乙方才有，保证了数据的保密性，也不用分发解密的密钥。

目前由三种公钥密码体制类型被证明是安全和有效的，即RSA体制，ELGamal体制及椭圆曲线密码体制。

三、混合密码体制混合密码体制利用公钥密码体制分配私钥密码体制的密钥，消息的收发双方共用这个密钥，然后按照私钥密码体制的方式，进行加密和解密运算。

混合密码体制的工作原理：第一步，消息发送者Alice用对称密钥把需要发送的消息加密。

常见的密码体制
常见的密码体制分为两种：私⽤密钥加密技术和公开密钥加密技术，前者是对称加密，后者是⾮对称加密。

1.私⽤密钥加密技术（对称加密）：
加密和解密采⽤相同的密钥，对于具有n个⽤户的系统需要n(n-1)/2个密钥。

在⽤户群不是很⼤的情况下存放，对于⼤⽤户分布式，密钥的分配和保存会成为问题。

DES是对机密信息进⾏加密和验证随机报⽂⼀起发送报⽂摘要来实现。

DES密钥长度为56bit，Triple DES（DES的⼀种变形）将56bit的密钥长度的算法对实现信息进⾏3次加密，是长度达到了112bit。

对称加密系统仅能⽤于对数据进⾏加解密处理，提供数据的机密性，不能⽤于数字签名。

2.公开密钥加密技术（⾮对称加密）：
加密和解密相对独⽴，分别⽤两种不同的密钥，公钥向公众公开，谁都可以使⽤，私钥只有解密⼈知道，公钥⽆法⽤于解密。

RSA算法就是典型的⾮对称加密。

公钥⽅便实现数字签名和验证，但算法复杂，效率低。

对于n个⽤户的系统，仅需要2n个密钥，公钥加密提供⼀下功能：
A.机密性
B.确认性
C.数据完整性
D.不可抵赖性
DES中明⽂按64位进⾏分组，密钥事实上是56位参与DES运算（64为只⽤56为具有较⾼的安全性，第8,16,24,32,40,48,56,64位⽤于校验位）。

分组后的明⽂组和56位的密钥按位交替或交换的⽅法形成密⽂组的加密⽅法。

⼊⼝参数有三个：key（密钥）、data（加解密的数据）、mode（⼯作模式）。

mode有两种，加密模式和解密模式，对应key的加密和解密过程。

客户端和服务端都需要保存key不泄露。

1、密码体制分类及典型算法描述密码体制分为三类：1、换位与代替密码体质2、序列与分组密码体制3、对称与非对称密钥密码体制。

典型算法描述：2、试对代替密码和换位密码进行安全性分析。

1.单表代替的优缺点优点: 明文字符的形态一般将面目全非缺点: (A) 明文的位置不变; (B) 明文字符相同,则密文字符也相同; 从而导致:(I) 若明文字符e被加密成密文字符a,则明文中e的出现次数就是密文中字符a的出现次数; (II) 明文的跟随关系反映在密文之中. 因此,明文字符的统计规律就完全暴露在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变 2. 多表代替的优缺点优点: 只要(1) 多表设计合理,即每行中元互不相同,每列中元互不相同.(这样的表称为拉丁方表) (2) 密钥序列是随机序列即具有等概性和独立性。

这个多表代替就是完全保密的。

等概性:各位置的字符取可能字符的概率相同独立性在其它所有字符都知道时也判断不出未知的字符取哪个的概率更大。

2. 多表代替的优缺点密钥序列是随机序列意味着1密钥序列不能周期重复2密钥序列必须与明文序列等长3这些序列必须在通信前分配完毕4大量通信时不实用5分配密钥和存储密钥时安全隐患大。

缺点周期较短时可以实现唯密文攻击。

换位密码的优缺点优点: 明文字符的位置发生变化;缺点: (A) 明文字符的形态不变;从而导致: (I) 密文字符e的出现频次也是明文字符e的出现次数; 有时直接可破! (如密文字母全相同) 换位密码优缺点总结:位置变但形态不变. 代替密码优缺点总结: 形态变但位置不变3、ADFGX密码解密过程分析1918年第一次世界大战已经接近尾声。

为了挽回日趋不利的局面德军集中了500万人的兵力向协约国发动了猛烈的连续进攻。

采用一种新密码ADFGX密码体制。

该密码用手工加解密费时不多符合战地密码的基本要求。

进行了两次加密有两个密钥一个是代替密钥棋盘密钥一个是换位密钥。

其结果是把前面代替加密形成的代表同一明文字符的两个字母分散开破坏密文的统计规律性。

几种古典密码体制的比较及实现
古典密码体制是指使用古代技术和方法加密信息的体制。

经过漫长的历史发展，出现了许多种古典密码体制。

下面分别介绍几种古典密码体制的比较及实现。

1. 凯撒密码
凯撒密码是一种替换密码，将每个字母向后移动一定的数量，例如向右移动3位，A就变成了D，B就变成了E，以此类推。

凯撒密码很容易破解，因为只有26种可能性。

实现：将每个字母向后移动指定的位数即可。

例如向右移动3位，可以使用以下代码：
```python
def caesar_cipher(text, shift):
result = \。

1.密码体制分类：1）对称密码体制（密钥必须完全保密、加密与解密密钥相同，或可由其中一个很容易推出另一个，又称秘密密钥、单钥、传统密码体制，包括分组密码和序列密码）优点：加解密速度较快，有很高的数据吞吐率；使用的密钥相对较短；密文的长度与明文长度相同；缺点：密钥分发需要安全通道；密钥量大，难于管理；难以解决不可否认问题。

2）非对称密码体制（使用两个密钥，一个是对外公开的公钥，一个是必须保密的私钥，不能由公钥推出私钥，又称双钥或公开密钥密码体制）优点：密钥的分发相对容易；密钥管理简单；可以有效地实现数字签名。

缺点：与对称密码体制相比，非对称密码体制加解密速度较慢；同等安全强度下，非对称密码体制要求的密钥位数要多一些；密文的长度往往大于明文长度。

2.AES与DES对比：1）相似处：二者的圈（轮）函数都是由3层构成：非线性层、线性混合层、子密钥异或，只是顺序不同；AES的子密钥异或对应于DES中S盒之前的子密钥异或；AES的列混合运算的目的是让不同的字节相互影响，而DES中F函数的输出与左边一半数据相加也有类似的效果；AES的非线性运算是字节代换，对应于DES中唯一的非线性运算S盒；行移位运算保证了每一行的字节不仅仅影响其它行对应的字节，而且影响其他行所有的字节，这与DES中置换P相似。

2）不同之处：AES的密钥长度（128位192位256位）是可变的，而DES的密钥长度固定为56位；DES是面向比特的运算，AES是面向字节的运算；AES的加密运算和解密运算不一致，因而加密器不能同时用作解密器，DES 则无此限制。

3.Hash函数：也称散列、哈希、杂凑函数等，是一个从消息空间到像空间的不可逆映射；可将任意长度的输入经过变换得到固定长度的输出；是一种具有压缩特性的单向函数。

性质：1）H可应用于任意长度的消息2）H产生定长的输出3）对任意给定的消息x，计算H（x）较容易，用硬件和软件均可实现4）单向性5）抗弱碰撞性6）抗强碰撞性应用：数字签名；生成程序或者文档的数字指纹；用于安全传输和存储口令特点：1）输入数字串与输出数字串具有唯一的对应关系;输入数字串中2）任何变化会导致输出数字串也发生变化;从输出数字串不能够反求出输入数字串。

简述密码体制的分类方法密码体制的分类方法主要有以下几种：1. 对称密码体制（Symmetric Cryptography）：也称为传统密码体制，加密和解密使用相同的密钥。

常见的对称密码算法有DES、AES等。

对称密码的优点是运算速度快，缺点是密钥管理困难，需要安全地分发和保存密钥。

2. 非对称密码体制（Asymmetric Cryptography）：也称为公钥密码体制，加密和解密使用不同的密钥。

公钥用于加密，私钥用于解密。

常见的非对称密码算法有RSA、DSA等。

非对称密码的优点是密钥管理方便，缺点是运算速度慢。

3. 散列函数（Hash Function）：散列函数将输入的任意长度的数据映射为固定长度的输出，常用于数据的完整性验证和密码存储。

常见的散列算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。

4. 消息认证码（Message Authentication Code）：消息认证码通过对消息进行加密并附加校验值（MAC）来实现消息的完整性和认证。

常见的MAC算法有HMAC、CMAC等。

5. 数字签名（Digital Signature）：数字签名用于确认消息的发送者身份和保证消息的完整性和不可抵赖性。

常见的数字签名算法有RSA、DSA等。

6. 公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）：PKI是一种基于非对称密码体制的密码体系，通过证书颁发机构（Certification Authority，CA）对公钥进行认证和管理，从而实现安全的交流和身份验证。

这些分类方法根据密码体制的特点和用途来进行划分，每种密码体制都有不同的应用场景和安全特性，根据具体的需求选择合适的密码体制可以保证信息的安全与可靠性。

什么是密码体制怎么组成的 密码体制是指能完整地解决信息安全中的机密性、数据完整性、认证、⾝份识别、可控性及不可抵赖性等问题中的⼀个或⼏个的⼀个系统。

那么你对密码体制了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是密码体制的内容，希望⼤家喜欢! 密码体制的定义 完成加密和解密的算法。

通常，数据的加密和解密过程是通过密码体制(cipher system) +密钥(keyword)来控制的。

密码体制必须易于使⽤，特别是应当可以在微型计算机使⽤。

密码体制的安全性依赖于密钥的安全性，现代密码学不追求加密算法的保密性，⽽是追求加密算法的完备，即：使攻击者在不知道密钥的情况下，没有办法从算法找到突破⼝。

密码体制的基本模式 通常的密码体制采⽤移位法、代替法和代数⽅法来进⾏加密和解密的变换，可以采⽤⼀种或⼏种⽅法结合的⽅式作为数据变换的基本模式，下⾯举例说明： 移位法也叫置换法。

移位法把明⽂中的字符重新排列，字符本⾝不变但其位置改变了。

例如最简单的例⼦：把⽂中的字母和字符倒过来写。

或将密⽂以固定长度来发送 5791ECNI SYLDIPAT DEVLOBES AHYTIRUC ESATAD** 密码体制的技术分类 密码体制分为私⽤密钥加密技术(对称加密)和公开密钥加密技术(⾮对称加密)。

1、对称密码体制 对称密码体制是⼀种传统密码体制，也称为私钥密码体制。

在对称加密系统中，加密和解密采⽤相同的密钥。

因为加解密密钥相同，需要通信的双⽅必须选择和保存他们共同的密钥，各⽅必须信任对⽅不会将密钥泄密出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。

对于具有n个⽤户的⽹络，需要n(n-1)/2个密钥，在⽤户群不是很⼤的情况下，对称加密系统是有效的。

但是对于⼤型⽹络，当⽤户群很⼤，分布很⼴时，密钥的分配和保存就成了问题。

对机密信息进⾏加密和验证随报⽂⼀起发送报⽂摘要(或散列值)来实现。

⽐较典型的算法有DES(Data Encryption Standard数据加密标准)算法及其变形Triple DES(三重DES)，GDES(⼴义DES);欧洲的IDEA;⽇本的FEAL N、RC5等。

对称加密体制原理、应用、典型算法以及分组密码工作模式对称加密体制，也称为私钥密码体制，是传统密码体制的一种。

在对称加密系统中，加密和解密都使用相同的密钥。

由于加解密密钥相同，通信双方必须选择和保存共同的密钥，并且各方必须信任对方不会将密钥泄露出去，这样才能保证数据的机密性和完整性。

对称加密体制的应用广泛，包括数据加密、身份认证、数字签名等。

在金融、政府、医疗等领域，对称加密体制也被广泛应用于数据传输和存储。

在数学中，对称加密算法是一类可以用于加密和解密的算法，它的安全性依赖于某些数学难题的求解难度。

对称加密算法有很多种，其中比较典型的包括DES（Data Encryption Standard数据加密标准）算法、AES（Advanced Encryption Standard高级加密标准）算法等。

DES算法的密钥长度为56位，已经被AES算法所取代，AES支持三种长度的密钥：128位、192位、256位。

分组密码是一种对称加密算法，它将明文分成固定长度的组，然后对每一组进行加密。

分组密码的工作模式包括电子密码本模式（ECB）、密码分组链接模式（CBC）、输出反馈模式（OFB）和计数器模式（CTR）。

其中CBC模式是最常用的模式之一，它使用一个初始化向量和每个块的加密结果作为下一个块的输入，这样可以提高加密的安全性。

总的来说，对称加密体制是一种安全可靠的加密方式，可以用于保护数据的机密性和完整性。

然而，由于通信双方必须共享密钥，因此对称加密体制也存在密钥管理和分发的难题。

在实际应用中，对称加密体制通常会与其他加密方式结合使用，以提高整个系统的安全性。

国家通用密码体系密码体系通常由国家、组织或企业根据其安全需求和标准来定义和采用。

不同国家和组织可能有各自的密码标准和推荐实践，这些标准可能因时间而变化。

以下是一些国际上广泛使用的密码算法和标准：1. AES（Advanced Encryption Standard）：这是一个对称加密标准，广泛用于保护敏感信息。

它是美国国家标准和许多国际标准的一部分。

2. RSA（Rivest–Shamir–Adleman）：这是一种非对称加密算法，用于加密和数字签名。

它被广泛应用于安全通信和数字证书。

3. SHA（Secure Hash Algorithm）：SHA 系列是一组哈希函数，用于生成数据的固定大小的哈希值。

SHA-256 和SHA-3 是一些常见的实现。

4. TLS/SSL（Transport Layer Security/Secure Sockets Layer）：这是一套用于保护网络通信的协议，TLS 是SSL 的继任者。

它们广泛用于加密网络连接，例如在网页浏览中使用的HTTPS。

5. PKCS（Public Key Cryptography Standards）：这是一系列公钥密码学标准，包括证书请求语法（PKCS#10）和证书语法标准（PKCS#7）等。

在国家层面，不同国家可能会有自己的密码标准和政策。

例如，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布的密码标准被广泛采用，并1/ 2且影响着全球密码实践。

中国也有其密码标准，由国家密码管理局负责制定。

由于密码学和网络安全领域的不断发展，密码体系和标准可能会随着时间的推移而更新和演变。

因此，建议在实际应用中查阅最新的国家和国际密码标准。

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