密码学新方向

密码学的新方向

读书报告

一、 内容总结

这篇文章作为密码学史上有划时代意义的重要论著，主要针对当时新出现的需要设计了新的加密和验证体制，即我们现在所熟知的公钥密码体制和单向验证系统。作者详细阐述了两种体制的模型和特点，并从计算复杂度的角度对文中提出的新体制进行了优缺点分析。

文章具体内容分为七部分，现简要概括如下：

1、序言

作者认为，密码学在金融和计算机终端的运用对新的加密体制提出了要求，主要是减少密钥分配通道的数量，并提供数字签名。而当时的密码学难以满足这些要求，其不足之处一方面体现是保密性得不到保证。传统的密码体制要求在信息传输前先通过保密的信件或邮件将密钥发送给对方，而在实际应用中，这种分发密钥的方法造成的延时和开销直接阻碍了商业应用的进一步开展。鉴于这种现状，作者提出了公钥密码体制。

当时密码学不足之处的另一个体现是认证。当时认证主要是通过纸上的签名完成。作者大胆的提出了数字签名作为改进方式的想法，即每个用户据提供独一无二的验证信息，该信息能被所有其他用户验证，但只能由该用户自身产生，无法伪造。而这一认证体系可以在之前提出的公钥密码体系的基础上改造而建立。

以上两种改进体制的建立离不开对其计算复杂度的验证。作者在第六部分中运用两种新的验证方法对计算复杂度进行了分析。

2、传统加密方法

密码学的核心问题主要体现在两个方面：加密和认证。加密系统就是实现从明文空间{P}到密文空间{Ｃ}的一个单向函数。作者引出了“计算上不可行”（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｌｙ ｉｎｆｅａｓｉｂｌｅ）的概念，作为下文中推导新的密码系统的概念基础。

分析传统加密系统方法的可靠性时，作者用可能存在的三种系统攻击进行了举例说明。这三种攻击分别是：密文攻击、密文攻击和选择明文攻击。结果证明传统的加密方法在抵抗多种外部攻击时存在不可避免的缺陷。

3、公钥密码学

公钥密码学的实现主要是要运用公开的技术建立安全的两方传输通道，而解决这一难题现在主要有两种方法——公钥密码系统和公钥分发系统。

新时代新方向

时间：2017-10-31 20:51:35 | 作者：刘文婧

春风一年又一年的光临大地，但每一年都有新的光景。世间万物都在发生日新月异的变化，时代日复一日，年复一年的更新。如今，看向我们的是一个全新的时代！

走出夏风洋溢，热浪澎湃的教室门口，一股热感遍布全身。遥望长长的路，笔直通向校门，两旁的月季花大都晒蔫，炎炎酷暑，他们自经不住这样的磨练。然而，临近期末考试，我们这新时代的学生们却是在挥汗如雨的的搏击学海。

现在，推进国家发展，更进一步的重任压于我们身上了。但盲目冲击向前是错误的。现在，虽弘扬埋头苦读，勤奋刻苦，但却要真正地把握方法。所谓的方法，则是现在新时代最提倡、最适合自身的方法。现如今，教育家等都提倡要掌握一定的学习方法，全方面开发大脑。

在掌握一定方法之前，更重要的是要确定目标，确定方向。这个方向并不是旧时所说的学好习是为了家的荣华富贵，为当官。而是在如今的新时代中，为国家的富强、民族的振兴做奠基。认真学习，为国家——那只搏击长空的雄鹰，给它雄健的翅膀增添一份洁白的羽毛，使它更加丰满有力。我们的中国，在世界上并非是最强大的，她也是有目标，有进步的空间的。作为我们当代学生，为祖国建功立业是最基础的，这在唐代就已洋溢全国。那么，现在的建功立业还是永远埋头的寒窗苦读，只为那一朝的“科举”吗？不，不是了。现在高科技产业已飞黄腾达，蒸蒸日上。一个对国家，对社会有贡献的人不仅要有见识丰富的学问基础，而且还要有一颗并不是一定聪明绝顶但可以以不变应万变的灵活头脑，除此之外，好要有上等的品质……总而言之，则是一个德智体美全优的的人。

只有这些就够了吗，其实还有一些小细节需注意。如诸多的永远不忘的好习惯，一个永远乐观的心态，一个风霜永远打不败的心，一颗永远懂得奉献的心灵，还有要永远懂得上进……

也就是说，在这个崭新的时代里，我们不能循规蹈矩，依然有着“古老”的目标；也就是说，学好习并不代表一个优秀人才的全部；也就是说，在新时代里要有新的方向。

密码学基本原理综述

摘 要：在人类的历史上密码已使用了上千年，本文在曾经出现过的密码做了一个概括的总结，对未来密码学的研究方向做了一个预测。概括了各种常用密码的基本原理。

关键字：传统密码 对称密码 公钥密码 量子密码

密码学是研究密码技术的重要学科，是保障信息安全的核心手段。密码技术在古代就有广泛的应用，如狼烟，消息数等；但应用也仅限于外交和军事等重要领域。一直到20世纪中期都才逐渐形成密码学理论基础。随着计算机技术的快速发展，密码技术正在不断向更多其他领域渗透，应用越来越广。密码学是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。

从历史发展的角度来分，密码技术主要分为传统密码技术和现代密码技术。

1 传统密码技术

一般认为的传统密码技术是指没有理论，凭直观想象的密码技术，主要有以下几种方式。

1.1 替代密码

替代密码又有单表替代密码和多表替代密码之分。单表替代密码的一种典型方法是凯撒（Caesar）密码，又叫循环移位密码。例：a-C

b-D c-E d-F……s-U……z-B，则明文的computer可变为密文的EQORWVGT。多表纸上，并被粘成一个密码本。它最初的形式是用于电传打字机。发送者用密码本中的每一密钥字母准确地加密一个明文字符。加密是明文字符和一次密码本密钥字符的模26加法。

2 现代密码技术

现代密码技术将密码理论与技术分成两大类，一类是基于shannon信息论和数学运算的密码理论；另一类是基于非数学的密码理论与技术，包括信息隐藏、量子密码、基于生物特征的识别理论与技术等。

2.1 基于数学运算的密码理论与技术

(1)对称密码技术

对称密码技术又称单钥或常规密码技术。一般指Ek=Dk的密码系统，即同一个密钥既用于加密也用于解密的技术。对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。其基本原理是：数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称密码体制根据实现不同又分为分组密码和流密码

新材料领域未来发展方向

日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来，新型材料同信息、能源一起，被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展，甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。根据我国当前及未来发展的实际情况，新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、有机／高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。

1.半导体材料

随着高科技发展的需要，半导体及其应用研究的中心正向直接影响市场的微型或低维量子器件、改善传输质量和效率、增大功率和距离等方向发展，半导体化合物（GaAs、InAs、GaN、SiC等）具有重要的应用前景。半导体材料领域的重要研究主题有：

（1）Si基积分电路设计，就材料物性而言涉及用于门（gates）电路控制的纳米尺寸电介质制造及特性研究。

（2）大能隙材料则在光电子学领域中具有关键的作用。可以预期，Ⅲ―V族化合物材料具有重要应用前景。

（3）纳米电子学及纳米物理学研究是微电子及光电子材料和器件发展的基础，涉及半导体与有机或生物分子耦合，低维器件的量子尺寸效应，半导体与超导体或磁性材料界面以及原子或分子尺度的存储问题。建立原子学模拟与连续介质力学及量子力学跨层次―跨尺度关联应是该领域中的一个重要的研究方向。

2.结构材料

Fe基、Al基、Ti基以及Mg基合金作为力学材料的主体，构成了系列结构材料，其主要功能是承担负载（如火车、汽车、飞机）。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用灿合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。结构材料的主体有：

（1）钢铁：钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。