信息安全与密码学

信息安全专业的密码学教学

由于使用了数学中的有限域和数论理论，因此密码学课程一直被视为是非常数学的。诚然，数学基础对现代密码方案设计和算法理解是至关重要的，但是对于密码系统开发和评估人员来说，一般不需要考虑底层的密码算法，而是需要分析高层密码协议(如密钥分配协议，身份认证协议)的安全性。因此，过分强调数学在密码学中的作用而忽视一般密码知识的重要性，就导致出现了很多有缺陷的密码系统，而这些缺陷一般都不是因为底层密码算法的瑕疵而引起的。故此，如何使信息安全的思想和方法更有效地被系统开发者理解，引起了国内外政府、大学、科研机构的高度关注。我国于本世纪初在一些大学先后开设了信息安全专业，但是如何将密码学从纯粹数学研究或者科学研究领域转变为非数学和科研工作者应用的开发工具，是一个严峻的挑战，而分析和总结非数学专业密码学课程的教学是一项有意义的工作。

2一些例子

本节介绍一些有缺陷的密码系统，从中可以看出缺乏对必要的密码协议的理解将带来的安全隐患。

2.1商场支付卡系统

商家的支付可系统通常用一个PIN码簿加密客户的PIN码。由于系统的敏感性，PIN码簿应周期性地更新。而在早先的装置中，这些系统使用主密钥管理系统，这就需要信用卡认证主机定期下载一个新的会话密钥充当PIN码簿。但不幸的是，商家终端和信用卡认证主机之间通信协议的设计者没有意识到这个问题，在通信协议中不提供对更新会话密钥的下载，因此大多数情况下，会话密钥没有更新。

2.2IBM 4758处理器

一些银行的ATM机利用了IBM 4758密码处理器，但在执行库设计上存在着一个缺陷，这就使得某个心怀叵测的银行职员可以获得设备使用的密钥。

2.3等价保密

为了达到与有线通信等价的保密性，无线通信协议标准IEEE 802.11b利用RC4密码算法实现加密。而为了防止RC4密码算法被破解，密钥不能重复使用，但在IEEE 802.11b标准中并未提及这点，因此在许多依据此标准构造的安全体系中，密钥可以重复使用，导致系统很容易受到攻击。

密码学在网络信息安全中的应用　杨　柳（上海电子信息职业技术学院）　【摘　要】互联网技术的不断发展，如何保障网络信息的安全成为人们关注的焦点。本文从密码学的类型出发，分析密码学对网络信息安全的　作用，并对密码学在信息安全中应用的几种关键加密方法进行探讨，从而为密码学在信息安全中的广泛应用提供参考。　【关键词】密码学；网络安全；隐私泄露；加密算法　【中图分类－￣］ＴＰ３９３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１０ｏ６—４２２２（２０１６｝ｏ５～０２１６一Ｏ１　现代互联网的发展改变了人们生活和工作的方式．但同　时也给Ａ－４ｆｌ的信息安全带来极大的挑战。当前．信息泄露案例　层出不穷，严重扰乱了人们正常的生活。因此．密码学技术成　为开始兴起，并成为保障网络信息安全的一道重要屏障。　１密码学技术分类　当前．加密作为保障信息的完整性和安全性的一种重要　手段，其原理则是将信息转化为密文进行传输或者存储．而当　需要的时候在将密文解析出来变为明文。通常将加密分为对　称加密、非对称加密。　（１）对称加密．也被称为专用密钥加密　这种加密方式具　有典型的对称性。即其中的加密密钥可以被用于解密．从而简　化了对信息的加密方式，而在传输的双方不需要对算法进行　交换，而只需要采用共享的方式即可。但这种对称加密的方法　无法鉴别在通信中哪一方为发起方，哪方为最终方。同时一把　密钥只能对应一个通讯方　对称加密常用的加密标准是以美国国家标准局提出的，　被广泛的用在商业银行中，该密钥长度总共为５６位，其中三　重ＤＥＳ是传统ＤＥＳ加密的一种改进，这种加密是通过两个独　立的密钥对信息进行３次机密．从而将其长度变为１１２位。　而另外的ＲＣＺ和ＲＣ４．则是由著名的ＲＳＡ公司所推出的　一种新的加密专利算法．与传统的ＤＥＳ算法不同，该算法密　钥长度可变．并可根据情况规定不同的长度。该类算法通常被　用在电子邮件中．从而提高安全。　（２）非对称加密。该机密方法也被称作公共密钥加密。在　该加密中．密钥被分解为一对．其中任何的一把都可作为公开　密钥向他人公开，但另外的一把密钥则作为专用的解密密钥　被保存起来。其中公开密钥可被广泛的使用，而专用密钥由生　成密钥的一方掌握。而ＲＳＡ算法作为非对称密钥中常用的算　法，被广泛的应用．但是该加密算法的运算速度相对较慢。因　此针对信息量相对较大的加密。则往往采用对称加密。而公开　密钥加密则被用在对对称密钥的加密。　２密码学在信息安全中的应用　当前．人们对密码学的认识大致可以分为两类：④基于密　码编码；②基于密码分析。其中密码编码主要提高密码算法的　安全性．从而对信息进行加密：密码分析主要对密码进行破译　或伪造认证信息．从而实现对信息的窃取。两者相辅相成，共　同促进密码学的发展。而当前，在对密码学进行实际的应用　中，比较具有代表的有链路加密、节点加密和端端加密三种。　２．１链路加密　该加密方法首先对互联网中的某条链路解密，然后再对　其进行二次加密　这种加密方法要求网络中每条链路中的连　接点都要设置破译密码或编制密码，其优点在于可有效的确　保信息通过该链路可安全的抵达接受方。但是这种方法存在　的缺点在于某些节点可能因为没有设置破译密码．从而造成　该节点成为易受攻击的对象，以此影响整个链路的信息传输　因此，在实际的使用中通常是小范围的应用　２．２节点加密　该加密方法和链路加密存在着一定的共同点．那就是需　要对节点进行加密，但是和链路加密相比，节点加密更加安全　和可靠。在节点加密中，其中的网络节点则禁止以明文的方式　存在．而要求每个每个节点都必须设置和点机相连接的密码　装置，从而方便在破译之后进行二次加密。但是，对节点加密　来讲，其信息加密过程是透明的，从而很容易受到外来的攻击　或入侵。如黑客可根据信息传输的通道对密码编制算法、明　文、破译算法等进行攻击，从而影响整个加密算法。　２－３端到端加密法　针对上述两种加密算法存在的缺陷．提出一种基于端到　端的加密算法。这种加密算法主要是在信息传输的过程中，让　信息始终以密文的方式存在．而不需要进行解密或者是二次　加密的方式．从而有效的确保整个传输网络中信息的安全。即　便在传输过程中链路或者是节点受到攻击，也可以使得信息　被安全的送达到传输终端　这种端到端的加密方式，和链路与　节点加密算法相比，其操作方式更加简单，并且在安全性方面　更加可靠，费用也比较低，使得其被广泛的应用。　３结语　总之，密码学作为现代信息安全领域应用常见的一门学　科，对保障信息安全具有重要作用。而随着信息安全的不断演　变，开始逐步出现量子算法，因此密码学也在不断的变化和改　进。因此必须清晰的认识到，保障信息安全不能单靠密码学，　而是各种因素综合的结果．还必须辅助其他方式，才能更好地　实现当前信息的安全。　参考文献　［１］郑广远，孙彩英．浅谈密码学与网络信息安全技术［Ｊ１．中国标准导　报。２０１４，０７：５７￣６１．　［２】刘亚卓，王钰博，翟晓宁，李羚．浅论密码学在网络信息安全中的应　用ｌＪＪ．电脑知识与技术，２０１５，０２：４１～４２．　【３］韩敬利，杨明，王兆丽．基于格的密码学技术专题讲座（一）第２讲．　基于格的密码函数构造方法及其应用　．军事通信技术，２０１４，叭：７５～　８Ｏ．　收稿日期：２０１６—２—２８　潮啤　簪；

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至Oxff共128个字符。小于0x20的都算是控制符，不能输人为口令，Ox7f为转义符，不能输人。那么总共有128-32-1=95个字符可作为口令的字符。也就是10(数字)+33(标点符号)+26*2(大小写字母)=95个。如果口令取任意5个字母+1位数字或符号(按顺序)，可能性是:52*52*52*52*52*43=16,348,773,000(即163亿种可能性)。但如果5个字母是一个常用词，估算一个，设常用词500条，从5000个常用词中取一个词与任意一个字符组合成口令，因一个字母都分为大小写，所以其可能性为:5000*282828282843=6,880,000(即688万种可能性)o但实际上绝大多数人都只用小写字母，所以可能性还要小。这已经可以用微机进行穷举了，在Pentium200上每秒可算3.4万次，像这样简单的口令要不了3分钟。如果用P4算上一周，可进行3000亿次演算。所以6位口令很不可靠，应用8位。

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: