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密码技术

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计算机科学中的密码技术

计算机科学中的密码技术

计算机科学中的密码技术密码技术是计算机科学中至关重要的一个领域。

它可以预防数据泄漏，保护机密信息，并且有效的防止网络攻击。

本文将从三个方面介绍计算机科学中的密码技术：对称加密、非对称加密以及哈希函数。

一、对称加密对称加密是一种加密方式，其中加密和解密都使用相同的密钥。

这意味着需要安全分发密钥来保护加密数据并防止未经授权的访问。

对称加密算法通常分为分组密码和流密码两种类型。

分组密码将明文分为块，并使用相同的密钥加密每个块，从而生成密文。

这些块可以是比特序列或者是更大的块。

分组密码算法中比较常见的有DES（数据加密标准），Triple-DES，AES（高级加密标准）等。

流密码则通过加密明文和随机密钥序列的异或运算来生成密文。

这种密码算法可以被看作是分组密码的一种变体，其中块是一位比特。

流密码算法中比较常见的有RC4，ChaCha20等。

二、非对称加密非对称加密是一种公钥加密技术。

这里需要两个密钥：公钥和私钥。

公钥是公开的，并且任何人都可以使用它来加密消息。

相反，解密消息需要私钥，这个私钥只能由接收方持有。

这种加密方式的一种优点是可以避免安全分发密钥的问题，但是会增加加密和解密的计算量。

非对称加密算法比较常见的有RSA（可扩展的加密算法）和椭圆曲线加密算法（ECC）。

三、哈希函数哈希函数是一种将任意长度的输入映射为固定长度的输出的函数。

这个输出通常称为散列值或者数字指纹。

哈希函数的一个主要特性是当输入数据发生变化时，输出结果必须发生变化。

散列值用于验证数据的完整性，它通常用于数字签名和消息认证码（MAC）等方面。

SHA-1和MD5是最常使用的哈希函数之一。

但是最近关于它们的安全问题已经被发现，因此人们更常使用SHA-256、SHA-384和SHA-512等更多安全的哈希算法。

结论密码学技术是计算机科学的研究，包括对称加密算法、非对称加密算法和哈希函数。

现代密码学可以帮助数据保持安全，并且保证保密性和完整性，从而预防数据泄露和网络攻击。

第3章密码技术

第3章密码技术
3.3 密码算法
密码算法是在密钥控制下的一簇数学运算。根 据消息密级的不同，算法强度可以不同。
1.密码算法的分类
（1）对称密码算法
也称为单密钥密码算法。其特征是加密与解密 的密钥是一样的或相互可以导出的。
对称加密体制，如图3.3所示。
明文
E1 加密
密文
信道
密文
E2 解密
明文
通过试算我们找到，当d=7时，e×d≡1 mod φ(n)同余 等式成立。因此，可令d=7。从而我们可以设计出一 对公私密钥，加密密钥（公钥）为：KU =(e,n)=(3,33)，解密密钥（私钥）为：KR =(d,n)=(7,33)。
将明文信息数字化，假定明文英文字母编码表为按字 母顺序排列数值，则字母y的明文信息为25，对其加 密得密文：C=253（mod 33）=16；对16解密得明文： M=167（mod 33）=25。
（6）RSA体制
一个可逆的公钥密码体制，它利用了如下基本事实：
寻找大素数是相对容易的，而分解两个大素数的积在 计算上是不可行的。
RSA体制的密钥对的产生过程如下：
选择两个大素数p和q（典型在10100以上）。
计算n=pq，φ(n)=(p-1)(q-1)。
选择e，并使e与φ(n)互为素数。
（3）公钥密码体制的两种基本应用模式 加密模式：公钥加密，私钥解密。 认证模式：私钥加密，公钥解密。
可用于这两种模式的公钥密码体制称为可逆公钥密码 体制，只能用于认证模式的公钥密码体制称为不可逆 公钥密码体制。
（4）公钥密码体制的安全性基础 对算法设计者来说，公钥密码体制的设计比对称密码
3.4 密钥及密钥管理框架
密钥是密码算法中的可变参数。现代密码学中有句名 言：“一切秘密寓于密钥之中”。密钥需要保密，而 密码算法是公开的。密码体制的安全性是建立在对密 钥的保密基础上的。

第3章密码技术

第3章密码技术

3.2 对称加密算法





分组密码 分组密码是将明文消息编码表示后的数字（简称明文数字） 序列，划分成长度为n的组（可看成长度为n的矢量），每 组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字（简称密文 数字）序列。 扩散（diffusion）和扰乱（confusion）是影响密码安全的 主要因素。扩散的目的是让明文中的单个数字影响密文中 的多个数字，从而使明文的统计特征在密文中消失，相当 于明文的统计结构被扩散。 扰乱是指让密钥与密文的统计信息之间的关系变得复杂， 从而增加通过统计方法进行攻击的难度。扰乱可以通过各 种代换算法实现。 分组密码包括DES、IDEA等。
3.2 对称加密算法




DES算法 主要有以下四点： （1）提供高质量的数据保护，防止数据未经授权 的泄露和未被察觉的修改； （2）具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过 可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握； （3）DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的 保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础； （4）实现经济，运行有效，并且适用于多种完全 不同的应用。
3.2 对称加密算法


对称加密采用了对称密码编码技术，它的特点是文件加密 和解密使用相同的密钥，或加密密钥和解密密钥之间存在 着确定的转换关系。这种方法在密码学中叫做对称加密算 法，其实质是设计一种算法，能在密钥控制下，把 n比特 明文置换成唯一的n比特密文，并且这种变换是可逆的。 根据不同的加密方式，对称密码体制又有两种不同的实现 方式，即分组密码和序列密码（流密码）。
3.3 非对称加密技术

RSA算法公钥和私钥的生成
假设 A 要与 B 进行加密通信，该怎么生成公钥和私钥呢？ 1.随机选择两个不相等的质数 p 和 q。 假设 A 选择了 3 和 11。 （实际应用中，这两个质数越大，就越难破解。 ） 2.计算 p 和 q 的乘积 n。 n=3× 11=33 n 的长度就是密钥长度。33 写成二进制是 100001，一共有 6 位，所以这个 密钥就是 6 位。 实际应用中， RSA 密钥一般是 1024 位， 重要场合则为 2048 位。 3.计算 n 的欧拉函数 (n) 。 根据公式：

密码技术

密码技术
8
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2. DES算法关键操作 DES算法关键操作
(1) 初始置换,逆初始置换及其参数表 初始置换, DES算法在加密前 DES算法在加密前, 首先执行一个初始置换操 算法在加密前, 初始置换表将 位明文的位置 按照规定的初始置换表 64 位明文的 作 , 按照规定的 初始置换表 将 64位明文的位置 进行变换,得到一个乱序的64位明文 位明文. 进行变换,得到一个乱序的64位明文. 经过16轮运算后 通过一个逆初始置换操作, 轮运算后, 经过16轮运算后, 通过一个逆初始置换操作, 按照规定的逆初始置换表将左半部分32位和右 逆初始置换表将左半部分 按照规定的逆初始置换表将左半部分32位和右 半部分32位合在一起 得到一个64位密文 位合在一起, 位密文. 半部分32位合在一起,得到一个64位密文. 初始置换和逆初始置换并不影响 DES 的安全 性 , 其主要目的是通过置换将明文和密文数据 变换成字节形式输出,易于DES芯片的实现 芯片的实现. 变换成字节形式输出,易于DES芯片的实现.
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(2) 密钥置换及其参数表 64位密钥中 每个字节的第8 位密钥中, 在64位密钥中, 每个字节的第8位为奇偶校验 经过密钥置换表置换后去掉奇偶校验位, 密钥置换表置换后去掉奇偶校验位 位,经过密钥置换表置换后去掉奇偶校验位, 实际的密钥长度为56位 实际的密钥长度为56位. 在每一轮运算中, 56位密钥中产生不同的 位密钥中产生不同的48 在每一轮运算中, 从56位密钥中产生不同的48 这些子密钥按下列方式确定: 位子密钥 Ki,这些子密钥按下列方式确定: 56位密钥分成两部分 每部分为28位 位密钥分成两部分, 将56位密钥分成两部分,每部分为28位; 根据运算的轮数, 按照每轮左移位数表 每轮左移位数表将这两 根据运算的轮数, 按照每轮左移位数表将这两 部分分别循环左移 1位或 2位; 按照压缩置换表 56位密钥中选出 位子密 压缩置换表从 位密钥中选出48 按照压缩置换表从56位密钥中选出48位子密 它也称压缩置换或压缩选择. 钥,它也称压缩置换或压缩选择.

2_1密码技术基础分析

2_1密码技术基础分析
计算机网络安全基础
维吉尼亚表:
m=abcdefg
key=bag E(m)= BBIEELH key=egg E(m)=? E(m)=DCI key=bag
m=?
a a A b B c C d D e E f F g G … …
b B C D E F G H …
c C D E F G H I …
d D E F G H I J …
计算机网络安全基础
2.1 密码技术的基本概念
（2）双钥/非对称密码体制 使用相互关联的一对密钥，一个是公用密 钥，任何人都可以知道，另一个是私有密钥， 只有拥有该对密钥的人知道。如果有人发信给 这个人，他就用收信人的公用密钥对信件进行 过加密，当收件人收到信后，他就可以用他的 私有密钥进行解密，而且只有他持有的私有密 钥可以解密。
数据，或有足够多的明文、密文对，穷搜索法总是可以 成功的。但实际中任何一种能保障安全要求的实用密码 体制，都会设计得使这种穷搜索法在实际上是不可行的。 在理论上，这种方法也往往作为与其他攻击方法相比较 的基础，以此作为标准，判断其他各种攻击方法的有效 程度。
计算机网络安全基础
2.1 密码技术的基 密码技术的基本概念
（2）已知明文攻击（Known-Plaintext Attack）。密码分 析者不仅可得到一些消息的密文，而且也知道这些消 息的明文。分析者的任务就是用加密信息推出用来加 密的密钥或推导出一个算法，此算法可以对用同一密 钥加密的任何新的消息进行解密。 （ 3 ）选择明文攻击（ Chosen-Plaintext Attack）。分析 者不仅可得到一些消息的密文和相应的明文，而且他 们也可选择被加密的明文。这比已知明文攻击更有效。 因为密码分析者能选择特定的明文块去加密，那些块 可能产生更多关于密钥的信息，分析者的任务是推出 用来加密消息的密钥或导出一个算法，此算法可以对 用同一密钥加密的任何新的消息进行解密。

密码算法和密码技术

密码算法和密码技术

密码算法和密码技术
密码算法是一种数学和计算机科学的方法，用于对数据进行加密和解密。

密码技术是应用密码算法的实践，旨在保护数据的机密性、完整性和可用性。

常见的密码算法和密码技术包括：
1. 对称加密算法：使用相同的密钥对数据进行加密和解密，如DES、AES和RC4。

2. 非对称加密算法：使用一对密钥（公钥和私钥）对数据进行加密和解密，如RSA和ECC。

3. 哈希函数：将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值，用于数据完整性校验，如MD5和SHA。

4. 数字证书和公钥基础设施（PKI）：用于对公钥进行认证和信任管理，确保数据传输的安全性。

5. 身份验证技术：用于确认用户的身份，如密码验证、生物特征识别和多因素认证。

6. 访问控制和权限管理：限制用户对系统和数据的访问权限，防止未经授权的访问。

7. 安全协议和通信安全性：确保网络通信的机密性和完整性，如SSL/TLS协议和IPsec。

8. 密码硬件和安全芯片：提供物理层面上的安全保护，如智能卡和加密芯片。

密码算法和密码技术的发展始终是一个动态的过程，随着计算机技术的进步和安全需求的变化，新的算法和技术不断涌现，以应对不断演进的安全威胁。

同时，破解密码算法和技术的方
法也在不断发展，密码学家们需要时刻保持警惕，并不断改进和加强密码算法和技术的安全性。

密 码 技 术

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1.2.2 变换密码
换位有时也称为排列，它不对明文字母进行变换， 只是将明文字母的次序进行重新排列。它的密钥 必须是一个不含重复字母的单词或短语，加密时 将明文按密钥长度截成若干行排在密钥下面，按 照密钥字母在英文字母表中的先后顺序给各列进 行编号，然后按照编好的序号按列输出明文即成 密文。
1.3.1 DES算法
数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）是由IBM 公司研制的加密算法，于1977年被美国政府采用，作为商业和 非保密信息的加密标准被广泛采用。尽管该算法较复杂，但易 于实现。它只对小的分组进行简单的逻辑运算，用硬件和软件 实现起来都比较容易，尤其是用硬件实现使该算法的速度快。
TDEA使用3个密钥，按照加密→解密→加密的次序执 行3次DES算法。
TDEA3个不同的密钥总有效长度为168比特，加强了 算法的安全性。
1.3.2 IDEA算法
国际数据加密算法IDEA是瑞士的著名学者提出的。 IDEA是在DES算法的基础上发展起来的一种安全 高效的分组密码系统。 IDEA密码系统的明文和密文长度均为64比特，密 钥长度则为128比特。其加密由8轮类似的运算和 输出变换组成，主要有异或、模加和模乘3种运算。
密钥长度越大，安全性也就越高，但相应的计算机速 度也就越慢。由于高速计算机的出现，以前认为已经 很具有安全性的512位密钥长度已经不再满足人们的 需要。1997年，RSA组织公布当时密钥长度的标准 是个人使用768位密钥，公司使用1024位密钥，而一 些非常重要的机构使用2048位密钥。
1.4 加密技术的典型应用
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一个较为成熟的密码体系，其算法应该是公开的，而 密钥是保密的。
在加密系统的设计中，密钥的长度是一个主要的设计 问题。一个2位数字的密钥意味着有100种可能性，一 个3位数字的密钥意味着有1000种可能性，一个6位数 字的密钥意味着有100万种可能性。密钥越长，加密 系统被破译的几率就越低。

第3章 密码技术概述

2001年，NIST发布高级加密标准AES，替代DES作 为商用密码标准。
目录
3.1 密码术及发展 3.2 数据保密通信模型 3.3 对称密码体制 3.4 公钥密码体制 3.5 数字签名 3.6 消息完整性保护 3.7 认证 3.8 计算复杂理论 3.9 密码分析
3.2 数据保密通信模型
如何在开放网络中保密传输数据？
目录
3.1 密码术及发展 公钥密码体制 3.5 数字签名 3.6 消息完整性保护 3.7 认证 3.8 计算复杂理论 3.9 密码分析
3.3 对称密码体制
如何使用相同的密钥加/解密数据？
Symmetric Cryptography
?
3.3 对称密码体制
古典密码原理简单，容易遭受统计分析攻击。
3.1 密码术及发展
现代密码
1863年普鲁士人卡西斯基著《密码和破译技术》, 1883年法国人克尔克霍夫所著《军事密码学》； 20世纪初，产生了最初的可以实用的机械式和电动式密 码机，同时出现了商业密码机公司和市场； 第二次世界大战德国的Enigma转轮密码机，堪称机械式 古典密码的巅峰之作。 1949年美国人香农(C.Shannon)发表论文《保密系统的 通信理论》标志现代密码学的诞生。
3.1 密码术及发展
古典密码
北宋曾公亮、丁度等编撰《武经总要》“字验”； 公元前405年，斯巴达将领来山得使用了原始的错乱密码； 公元前一世纪，古罗马皇帝凯撒曾使用有序单表代替密码；
古典密码使用的基本方法
置换加密法：将字母的顺序重新排列。 替换加密法：将一组字母用其它字母或符号代替。
3.2 数据保密通信模型
密码技术、密码体制与密码算法
密码技术是利用密码体制实现信息安全保护的技术； 密码体制是使用特定密码算法实现信息安全保护的具

世界五大顶级密码

世界五大顶级密码一、介绍随着科技的发展，越来越多的人开始使用密码来保护自己的财产和数据安全。

密码技术也在不断发展，各种顶级密码技术也不断出现。

本文将介绍世界五大顶级密码技术，以便大家能够更好地保护自己的数据安全。

二、AES加密AES（高级加密标准）是一种对称加密算法，它可以使用128、192、256位的密钥来加密和解密数据。

AES加密在世界上被广泛使用，它的安全性很高，能够有效地防止数据泄露。

AES加密算法的特点主要有：1. AES加密算法使用128、192、256位的密钥，可以有效防止数据泄露；2. AES加密算法支持多种模式，如CBC、ECB、CFB等；3. AES加密算法支持多种填充模式，如NoPadding、PKCS5Padding等；4. AES加密算法的安全性非常高，能够有效防止数据泄露。

三、RSA加密RSA加密是一种非对称加密算法，它使用一对公钥和私钥来加密和解密数据。

RSA加密算法是目前最常用的非对称加密算法，它的安全性很高，能够有效防止数据泄露。

RSA加密算法的特点主要有：1. RSA加密算法使用一对公钥和私钥来加密和解密数据，能够有效防止数据泄露；2. RSA加密算法支持多种填充模式，如NoPadding、PKCS1Padding等；3. RSA加密算法支持多种签名算法，如MD5withRSA、SHA1withRSA等；4. RSA加密算法的安全性非常高，能够有效防止数据泄露。

四、DES加密DES（数据加密标准）是一种对称加密算法，它使用56位的密钥来加密和解密数据。

DES 加密算法是一种传统的加密算法，它的安全性不如AES和RSA加密算法，但它的速度比AES和RSA加密算法快得多。

DES加密算法的特点主要有：1. DES加密算法使用56位的密钥来加密和解密数据，它的安全性不如AES和RSA加密算法；2. DES加密算法支持多种模式，如ECB、CBC等；3. DES加密算法支持多种填充模式，如NoPadding、PKCS5Padding等；4. DES加密算法的速度比AES和RSA加密算法快得多。

密码技术（图解密码技术的学习总结）

密码技术（图解密码技术的学习总结）⼀、对称密码1、机密性（看不到明⽂）2、算法：DES(Data Encryption Standard)：已被暴⼒破解 三重DES(3DES、EDEA）：过程加密（秘钥1）-解密（秘钥2）-加密（秘钥3）　（1）DES-EDE2：秘钥1和秘钥3相同和　（2）DES-EDE3：秘钥均不同 特点：安全性可以，但处理速度不⾼。

AES(Advanced Encryption Standard 美国通过组织AES公开竞选算法,免费供全世界使⽤)：取代DES和三重DES的标准算法。

特点：安全、快速 选定的算法为Rijndael算法。

3.DES与AES属于分组密码，只能加密固定长度的明⽂。

更多密⽂时需要分组、迭代加密。

　如AES分组长度为128⽐特、可以⼀次性加密128⽐特的明⽂，并⽣成128⽐特的密⽂4.分组密码模式 ECB模式：每个组直接⽤相同秘钥直接加密。

绝对不可⽤ CBC模式：推荐 CTR模式：推荐 CFB模式：推荐 OFB模式：推荐ps：SSL/TLS协议使⽤了CBC模式，⽤了三重DES的3DES_EDE_CBC以及AES_256_CBC缺点：秘钥配送的问题。

-->可以⽤公钥密码（⾮对称加密）解决。

尝试解决配送问题：（1）事先共享秘钥 当然能见⾯、打电话确认或者邮件确认的⽅式实现共享秘钥⾃然可以，这类场景不会存在配送的问题。

能事先共享秘钥时也有问题：⼈与⼈之间都需要不同的秘钥。

数量太多。

如果有N个⼈，那么就需要N*(N-1)/2个秘钥 但其他场景，⽐如浏览器与服务器，怎样建⽴起信任？刚认识的朋友之间的消息，如何信任呢？（2）秘钥分配中⼼：每个⼈都通过中⼼分配。

缺点：数据库保存太多的秘钥、同时秘钥分配中⼼责任重⼤（3）Diffie-Hellman秘钥交换⽅式（4）公钥密码（⾮对称加密）⼆、⾮对称密码（公钥密码）1、机密性（看不到明⽂）2、原理：消息接收者A⽣成秘钥对，包含公钥和私钥。

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（2）密钥的保存量少。网络中的每一密码通信成员只需秘 密保存自己的解密密钥，N个通信成员只需产生N对密钥， 便于密钥管理。 （3）可以满足互不相识的人之间进行私人谈话时的保密性 要求。
（4）可以完成数字签名和数字鉴别。发信人使用只有自己 知道的密钥进行签名，收信人利用公开密钥进行检查，既方 便又安全。
置换选择函数PC-1
Ci(28位)
Di(28位)
14 3 23 16 41 30 44 46
17 28 19 7 52 40 49 42
11 15 12 27 31 51 39 50
24 6 4 20 37 45 56 36
1 21 26 13 47 33 34 29
5 10 8 2 55 48 53 32
难以解决数字签名验证的问题。
解决密钥分发的困难 数字签名的需要 依据数学问题的不同，可分为三类：

基于整数分解问题：RSA 基于离散对数问题：DSA，DH 基于椭圆曲线点群上离散对数问题：ECDSA


【RSA密码体制】 密钥产生
假设Alice想要通过一个不可靠的媒体接收Bob的一条私人讯息。她 可以用以下的方式来产生一个公钥和一个私钥： 随意选择两个大的质数p和q，p不等于q，计算n=p×q。 根据欧拉函数，不大于N且与N互质的整数个数为（p-1）(q-1) 选择一个整数e与（p-1）（q-1）互质，并且e小于（p-1）(q-1) 用公式计算d：d× e ≡ 1 (mod (p-1)(q-1)) 将p和q的记录销毁。 e是公钥，d是私钥。d是秘密的，而n是公众都知道的。Alice将她 的公钥传给Bob，而将她的私钥藏起来。
用户2 （保存自己的私钥、公钥）
Internet
用户4 （保存自己的私钥、公钥）
用户3 （保存自己的私钥、公钥）
网络中4个用户之间使用非对称加密技术
公开密钥密码体制的优点:
（1）密钥分配简单。由于加密密钥与解密密钥不同，且不 能由加密密钥推导出解密密钥，因此，加密密钥表可以像电 话号码本一样，分发给各用户，而解密密钥则由用户自己掌 握。
若m1和m2在密钥方阵的同一列，则C1和C2分别是m1和m2下 边的字母（第一行视为最后一行的下边）。
若m1和m2位于不同的行和列，则C1和C2是以m1和m2为顶点 的长方形中的另外两个顶点，其中C1和m1、C2和m2处于同一 行。 若m1=m2，则在m1和m2之间插入一个无效字母，如“x”，再 进行以上判断和指定。 若明文只有奇数个字母，则在明文末尾加上一个无效字母。
1 2 3 4 5
密文：2315313134 明文：HELLO
例二 凯撒密码：公元前50年
公元前50年，古罗马的凯撒大帝在高卢战争中采用的加密 方法。凯撒密码算法就是把每个英文字母向前推移K位 (k=3)。 A B C D E F G …… X Y Z D E F G H I J …… A B C
B 的公钥 PKB B 的私钥 SKB
A
加密 E 运算 密文Y 加密算法 密文Y
解密
D 运算 解密算法
B
因特网
明文 X
明文 X
用户1 （保存用户2、3、4密钥）
用户2 （保存用户1、3、4密钥）
用户4 （保存用户1、2、3密钥）
用户3 （保存用户1、2、4密钥）
网络中4个用户之间使用对称加密技术
用户1 （保存自己的私钥、公钥）
0 0 1 0
输出4位
【对称密码体制的不足】
密钥使用一段时间后就要更换，加密方每次启动新密码时， 都要经过某种秘密渠道把密钥传给解密方，而密钥在传递 过程中容易泄漏。 网络通信时，如果网内的所有用户都使用同样的密钥，那 就失去了保密的意义。但如果网内任意两个用户通信时都 使用互不相同的密钥，N个人就要使用N(N-1)/2个密钥。因 此，密钥量太大，难以进行管理。 无法满足互不相识的人进行私人谈话时的保密性要求。在 Internet中，有时素不相识的两方需要传送加密信息。
作业1：请用C/C++实现vigenere密码
例四 多字母替换密码
Playfair是以英国科学家L.Playfair的名字命名的一种多字母替换 密码。英国曾在一战期间使用过二字母替换密码。每一对明文字 母m1和m2，替换规则如下： 若m1和m2在密钥方阵的同一行，则密文字母C1和C2分别是 m1和m2右边的字母（第一列视为最后一列的右边）。
表1 二字母替换密码方阵
H
I E M V
A
C F N W
R
O G Q X
P
D K T Y
S
B L U Z
例如：明文为“bookstore”，求密文。 明文：bo ok st or ex 密文：ID DG PU GX GV
分组密码
按一定长度对明文分组，然后以组为单位用同一个密钥进行加/ 解密。 著名的分组密码算法有：DES（Data Encryption Standard）， IDEA（International Data Encryption Algorithm),GOST （Gosudarstvennyi Standard），AES（Advanced Encryption Standard）。
先用自己的私人密钥对随机数进行解密，然后再用随机数对 信息进行解密。这样的链式加密就做到了既有RSA体系的保
密性，又有DES或IDEA算法的快捷性。
例一 希腊密码（二维字母编码查表）： 公元前2世纪 1 A F L Q V 2 B G M R W 3 C H N S X 4 D IJ O T Y 5 E K P U Z
48位
+
Ki
选择压缩S
32位
置换运算P + Li+1=Ri Ri+1 密钥
56位密钥
一轮迭代过程示意图
R0
32位
扩展运算E： 经初始变换后的64位序列右半 部分（32位）经选择扩展运算 E，将32位扩展成48位二进制 块： Ri-1=E(r1r2r3…r31r32 ) =r32r1r2r3…r31r32r1
Ki(48位) 置换选择函数PC-2
选择压缩的例子
10 =2
1 0 1 1 0 0
=6
输入6位
0 1 2 3
0 1 2 14 4 13 0 15 7 4 1 14 15 12 8
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
密文:kxqdq xqlyhuvlwb 明文:Hunan University
例三 多表代换密码
经典的维吉尼亚密码 仍能够用统计技术进行分析
需选择与明文长度相同并与之没有统计关系的密钥
明文 密钥 H E 4 密文 L e c 2 g l h 7 s l o 14 s W E 4 A o c 2 q r h 7 y l o 14 z d e 4 h
可能的密钥序列有268个，明文长度越大，破译难度越大。
穷举破译过程中，可能生成另外的有意义的明文，所以无 论截获多少密文，都不能增加破译可能。
截获密文 密文序号 试探密钥
明文序号
“破译”明文
x 23 4 19 t
r 17 3 14 o
o 14 2 12 m
d 3 21 8 i
o 14 22 18 s
流密码
利用密钥K产生一个密钥流，按字符逐位进行加/解密。
密钥流z=z0,z1,… ,其中zi=f（K,σi）， σi是加密器中存储器在时 刻i的状态，f是K和σi产生的函数。
【DES加密过程】
明文分组：将明文分成64位一组
初始变换IP：对64位码进行移位操作
迭代过程。共16轮运算，这是一个与密钥有关的对分组进
3.1 数据加密概述
3.2 数据加密技术
3.3 数字签名技术
3.4 鉴别技术
3.5 密钥管理技术
密码编码学(cryptography)是密码体制的设计学。 密码分析学(cryptanalysis)则是在未知密钥的情况下从密 文推演出明文或密钥的技术。密码编码学与密码分析学合 起来即为密码学(cryptology)。 如果不论截取者获得了多少密文，但在密文中都没有足够 的信息来唯一地确定出对应的明文，则这一密码体制称为 无条件安全的，或称为理论上是不可破的。 如果密码体制中的密码不能被可使用的计算资源破译，则 这一密码体制称为在计算上是安全的。
对称密码体制算法比公钥密码体制算法快；公钥密码体
制算法比对称密码体制算法易传递，因而在安全协议中（例
如SSL和S/MIME），两种体制均得到了应用。这样，既提 供保密又提高了通信速度。 应用时，发送者先产生一个随机数（即对称密钥，每次 加密密钥不同），并用它对信息进行加密，然后用接收者的
公共密钥用RSA算法对该随机数加密。接收者接收到信息后，
8 7 6 5 4 3 2 1
48 47 46 45 44 43 42 41
16 15 14 13 12 11 10 9
56 55 541 20 19 18 17
64 63 62 61 60 59 58 57
32 31 30 29 28 27 26 25
理论上不可攻破的系统只有一次一密系统：密钥随机产生、 与明文等长、只使用一次。 明文
明文序号
随机密钥 密文序号 密文
s 18 5 23 x
e 4 13 17 r
n 13 1 14 o
d 3 0 3 d
h 7 7 14 o
e 4 2 6 g
l 11 20 5 f
p 15 16 5 f