密码学分类

密码学及信息安全基础密码学是研究信息安全的一门学科，主要涉及信息传输、信息存储和计算机网络中安全问题的研究。

密码学的主要目标是保护信息的机密性、完整性和可用性。

在信息技术高速发展的今天，信息安全显得尤为重要，密码学逐渐成为了保护信息安全的重要工具。

密码学有多种分类方法，常见的分类方法包括：对称加密和非对称加密、单向函数和哈希函数、数字签名和公钥基础设施等。

对称加密是密码学中最基础的加密方法之一。

对称加密算法使用相同的密钥加密和解密信息。

在对称加密中，相同的密钥需要在发送方和接收方之间共享，因此密钥的传输和存储都是非常关键的问题。

比较常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。

与对称加密不同，非对称加密使用公钥和私钥进行加密。

公钥可以任意分发，而私钥则需要保密。

非对称加密算法具有很高的安全性，因为私钥只有所有者知道，信息只有使用私钥才能解密。

RSA算法是非对称加密算法中最常见的算法之一。

单向函数和哈希函数也是密码学中常见的概念。

单向函数是可以很容易地将明文转换为密文，但不能通过密文恢复回来的函数，因此单向函数也被称为“不可逆函数”。

哈希函数是一种非常常见的单向函数，可以将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出数据，称为哈希值。

哈希函数的重要作用是保证数据的完整性，通过比较两个数据的哈希值可以快速确定两个数据是否一致。

数字签名是一种用于验证信息来源和保证信息完整性的技术，相当于一种电子签名。

数字签名可以防止信息被篡改、伪造或否认，因为只有私钥持有者才能完成数字签名。

公钥基础设施（PKI）则是数字证书的管理和分发方案，是保证数字签名安全性的重要工具之一。

总之，密码学是一门非常重要的学科，它通过加密、解密、数字签名等多种技术手段来保障信息安全。

随着信息技术的迅速发展，密码学在保障信息安全方面具有越来越重要的作用，因此在数字世界中，信息安全及密码学的研究和应用是不可忽视的重要领域。

现代密码的主要分类密码是信息安全领域中最基本的保护手段之一。

在现代密码学中，密码被分为多个分类，每种分类都具有不同的特点和应用场景。

下面将介绍现代密码的主要分类。

1. 对称密码对称密码也被称为私钥密码，是最常见的密码类型之一。

在对称密码中，加密和解密使用相同的密钥。

这意味着发送方和接收方需要共享同一个密钥，才能进行加密和解密操作。

对称密码的优势在于加密解密速度快，但其密钥管理与分发会带来一定的安全风险。

常见的对称密码算法有DES、AES和3DES等。

2. 公钥密码公钥密码也被称为非对称密码，是另一种常见的密码类型。

在公钥密码系统中，加密和解密使用不同的密钥。

发送方使用接收方的公钥进行加密，而接收方使用自己的私钥进行解密。

公钥密码的优势在于密钥管理方便，不需要事先共享密钥。

常见的公钥密码算法有RSA、ElGamal和ECC等。

3. 哈希算法哈希算法是一种将任意长度的数据转换为固定长度摘要的密码技术。

它常被用于验证数据的完整性和一致性。

哈希算法的特点是不可逆，即无法通过摘要反推原始数据。

常见的哈希算法有MD5、SHA-1和SHA-256等。

4. 消息认证码（MAC）消息认证码是一种基于密钥的密码操作，用于验证消息的完整性和来源。

它通过对消息进行加密和生成消息验证码来实现身份验证和防篡改功能。

常见的消息认证码算法有HMAC和CMAC等。

5. 数字签名数字签名是一种通过非对称密码算法，为文档或数据附加一个唯一的标记来验证发送方身份和消息完整性的技术。

数字签名可以防止篡改和抵赖，并且不需要发送方和接收方共享密钥。

常见的数字签名算法有RSA和DSA等。

6. 流加密和分组加密流加密和分组加密是对称密码算法的两种不同方式。

在流加密中，数据按位或按字节加密。

流加密的特点在于加密和解密速度快，适用于实时数据传输。

而分组加密将数据分成固定长度的块进行加密处理。

常见的分组加密算法有DES和AES 等。

7. 转身密码置换密码是一种基于置换的加密技术，通过改变数据中的位置或次序来加密数据。

密码学学习总结⼀、密码学基础密码学要解决信息的机密性、完整性和不可否认性。

其中：机密性：对传递的信息进⾏加密就可以实现机密性，保证信息不泄漏给未经授权的⼈。

（对称、⾮对称加密）完整性：防⽌信息被未经授权的⼈篡改，保证信息不被篡改。

（单向散列、消息认证码、数字签名）不可否认性：能够保证信息⾏为⼈不能否认其信息⾏为。

（对应的技术数字签名）⾝份认证：也能实现⾝份认证。

（对应技术有消息认证、数字签名）1.1、密码学基本元素明⽂（plain text）：希望得到保密的原始信息密⽂（cipher text）:明⽂经过密码变换后的消息加密（encryption）：由明⽂变换为密⽂的过程解密（decryption）:由密⽂恢复出明⽂的过程加密算法（encryption algorithm）:对明⽂进⾏加密时采⽤的⼀组规则解密算法（decryption algorithm）:对密⽂进⾏解密时采⽤的⼀组规则秘钥（key）:控制加密和解密算法操作的信息1.2、密码学的分类密码学的密码算法可以分为：对称加密(Sysmmetric Cryptography)和⾮对称加密（Asymmetric Cryptography）以及⽤于确认数据完整性的单向散列（One-Way Hash Funcrion）⼜称密码校验(Cryptographic Checksum)、指纹(Fingerprint)、消息摘要（Message Digest）。

1.2.1 对称加密特点：在加密和解密使⽤同⼀秘钥。

优点：加密或解密运算速度块，加密强度⾼，算法公开。

缺点：秘钥分发难，更新周期长，不便于管理。

对称密码算法有AES算法（Advanced Encryption Standard）⼜称⾼级加密标准Rijndael加密发，属于⾮保密、公开披露的，在各种平台上易于实现、速度快，设计简单，密⽂和明⽂长度⼀致，硬件⽀持、加密芯⽚。

DES也是对称密码算法，就是⽼了。

现代密码的主要分类
现代密码学作为信息安全的核心学科，主要关注信息传输和存储的安全保护。

其分类方式多种多样，以下是几种常见的分类方式：
1.对称密码与非对称密码：这是根据加密过程中是否使用相同的密钥进行加密和解密来划分的。

对称密码也称为传统密码，其加密和解密使用相同的密钥，如AES（高级加密标准）和DES（数据加密标准）。

非对称密码使用两个密钥：公钥用于加密，私钥用于解密，最著名的例子是RSA算法。

2.基于数学结构的分类：根据密码算法所依赖的数学结构，现代密码可以分为基于数学的密码和基于物理的密码。

基于数学的密码依赖于数学工具进行加密和破解，而基于物理的密码则利用物理系统的不稳定性或量子效应进行加密和破解。

3.基于应用场景的分类：根据应用场景的不同，现代密码可以分为通用密码、专用密码和匿名密码。

通用密码适用于所有类型的通信，如电子邮件和互联网浏览；专用密码专为特定应用设计，如电子银行和电子政务；匿名密码主要用于保护用户的匿名性，如在在线投票和数字货币交易中。

4.基于密钥的分类：根据密钥是否需要保密，现代密码可以分为公钥密码和私钥密码。

公钥密码使用两个密钥：一
个用于加密，另一个用于解密，这两个密钥都可以公开。

私钥密码只使用一个密钥进行加密和解密，该密钥需要保密。

以上分类方式有助于理解现代密码的基本概念和工作原理，但随着技术的进步，新的密码技术和应用场景不断涌现，现代密码的分类也在不断演变。

什么是密码学？密码学是一门研究密码学理论与密码技术的学科，是信息安全领域不可或缺的一部分。

它涉及的范围广泛，包括数据加密、数字签名、身份认证等。

随着信息安全技术的逐步发展，密码学也愈加重要和广泛应用。

1. 密码学的起源密码学的历史可追溯到古代。

最早有关密码学的文献记载可追溯至公元前400年左右。

在历史上，密码学曾发挥过重要作用，如在二战中的阿兰·图灵破解纳粹德国的恩格玛密码机等事件中。

2. 密码学的分类（1）对称密钥密码学：在加密和解密过程中使用相同的密钥。

通常使用的加密算法有DES、AES等。

（2）非对称密钥密码学：在加密和解密过程中使用不同的密钥。

常用的算法有RSA、DSA等。

（3）哈希函数密码学：“哈希”把任意长度的输入（又叫做预映射，pre-image）“压缩”到某一固定长度的输出上（称为哈希值），且输入的数据量越大，输出值的信息量越小，也就是说不同的输入可能相同的输出。

常用的哈希函数有MD5、SHA-1等。

3. 密码学的应用（1）数据加密：数据加/解密可防止机密数据泄露，确保数据传输的完整性。

（2）数字签名：数字签名可以验证文档在传递过程中是否被篡改，确认文档的完整性，具有很高的安全性。

（3）身份认证：基于密码学的身份认证技术可以确保只有被授权的用户能够访问特定系统或应用程序，确保系统和数据的安全性和完整性。

4. 密码学的未来随着信息安全和隐私保护的日益重要，密码学的发展也愈加迅速。

未来，密码学将会在云计算、大数据、物联网等领域更加广泛地应用，需要不断创新和进一步研究加强相应领域的安全保护。

总结：密码学涉及领域广泛，适用于数据加密、数字签名、身份认证等场景。

在信息安全领域中起到至关重要的作用，对云计算、大数据、物联网等领域的发展起到积极促进作用。

密码学详细分类密码学是研究保护信息安全的科学和技术领域。

根据应用领域、算法类型和安全目标，密码学可以被详细分类如下：1. 对称密码学（Symmetric Cryptography）：对称密码学使用相同的密钥进行加密和解密。

常见的对称密码算法有DES、AES和IDEA 等。

2. 非对称密码学（Asymmetric Cryptography）：非对称密码学使用不同的密钥进行加密和解密。

公钥密码学是非对称密码学的主要分支，它使用一对密钥，包括公钥和私钥。

公钥可以公开，而私钥必须保密。

常见的非对称密码算法有RSA、Diffie-Hellman和椭圆曲线密码算法等。

3. 哈希函数（Hash Function）：哈希函数将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出，常用于验证数据的完整性和生成数字指纹。

常见的哈希函数有MD5、SHA-1、SHA-256和RIPEMD等。

4. 数字签名（Digital Signature）：数字签名用于验证消息的真实性和完整性，并确认消息的发送者。

数字签名通常使用非对称密码学中的私钥进行生成，公钥用于验证签名的有效性。

5. 密码协议（Cryptographic Protocols）：密码协议是一组规则和步骤，用于在通信过程中确保信息的安全性。

常见的密码协议有SSL/TLS、IPsec和SSH等。

6. 密码编码学（Cryptanalysis）：密码编码学是破解密码系统的科学和技术，旨在破译加密消息或恢复加密密钥。

7. 随机数生成器（Random Number Generator）：随机数生成器用于生成随机数或伪随机数序列，这在密码学中是非常重要的。

这些分类只是密码学研究中的一部分，每个分类下又有更多的细分和特定算法。

密码学的发展涵盖了广泛的应用领域，包括网络安全、电子商务、数据保护和身份认证等。

密码学重要知识点0x01 密码学定义密码学（Cryptograghy）是研究编制密码和破译密码的技术科学，是研究如何隐密地传递信息的学科。

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。

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。

现代密码学所涉及的学科包括：信息论、概率论、数论、计算复杂性理论、近世代数、离散数学、代数几何学和数字逻辑等。

0x02 密码发展史根据国家密码管理局给出的全面文件指出古典密码在古代很多国都有所使用。

古代中国：从古到今，军队历来是使用密码最频繁的地方，因为保护己方秘密并洞悉敌方秘密是克敌制胜的重要条件。

中国古代有着丰富的军事实践和发达的军事理论，其中不乏巧妙、规范和系统的保密通信和身份认证方法。

中国古代兵书《六韬》中的阴符和阴书：《六韬》又称《太公六韬》或《太公兵法》，据说是由西周的开国功臣太公望(又名吕尚或姜子牙，约公元前1128—公元前1015)所著。

书中以周文王和周武王与太公问答的形式阐述军事理论，其中《龙韬•阴符》篇和《龙韬•阴书》篇，讲述了君主如何在战争中与在外的将领进行保密通信。

以下是关于“阴符”使用方法对话的译文。

武王问太公说：领兵深入敌国境内，军队突然遇到紧急情况，战事或有利，或失利。

我要与各军远近相通，内外相应，保持密切的联系，以便及时应对战场上军队的需求，应该怎么办呢?太公回答说：国君与主将之间用阴符秘密联络。

简述密码学的分类.
密码学是研究如何保护信息安全和数据隐私的学科。

密码学根据不同的目标和方法可以分为以下几个分类：
1. 传统密码学：也称为古典密码学，是密码学的起源，主要研究传统的手工密码系统，如凯撒密码、替代密码和置换密码等。

传统密码学主要侧重于对消息的加密和解密技术。

2. 现代密码学：现代密码学是密码学的发展阶段，通过使用更强大和更复杂的数学算法来进行加密。

现代密码学主要包括对称加密算法和非对称加密算法。

a. 对称加密算法：又称为共享密钥加密算法，使用相同的密钥进行加密和解密。

常见的对称加密算法有DES、AES等。

对称加密算法适用于对大量数据进行高速加密。

b. 非对称加密算法：又称为公钥加密算法，使用一对不同的密钥，即公钥和私钥，来进行加密和解密。

常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。

非对称加密算法适用于安全通信和数
字签名等场景。

3. 散列函数：散列函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度散列值的算法，它主要用于数据完整性验证和数字签名等应用。

常见的散列函数有MD5、SHA1、SHA256等。

4. 密码协议：密码协议是一种基于密码学原理和算法的通信协议，用于在不安全的通信环境中实现安全的数据传输。

常见的
密码协议有SSL/TLS、SSH、IPSec等。

5. 认证和身份验证：密码学也被广泛应用于用户身份验证和访问控制等领域。

这包括使用密码、密码哈希、双因素认证、数字证书和生物识别等技术来确认用户身份。

综上所述，密码学根据不同的应用和算法可以进行分类和细分，但这些分类都是为了保护信息安全和数据隐私而进行研究和应用的。

密码学（cryptology）是研究密码编制、密码破译和密钥管理的一门综合性应用科学。

一个密码体制由五部分组成：明文空间（M）；密文空间（C）；密钥空间（K）；加密变换:E; 脱密变换D。

密码学的三个分支:密码编码学，密码分析学，密钥管理学对密码体制的基本要求:(1) 即使达不到理论上是不可破的，也应当是实际上不可破的。

（2）保密性不依赖于对加密体制或算法的保密,而依赖于密钥。

(Kerckhoff 假设)（3）加密算法和脱密算法适用于密钥空间中的所有元素。

弱密钥除外!（4）易于实现和使用。

按敌手可利用的知识的类别的多少,攻击方法可分为:（1）唯密文攻击（2）已知明文攻击（3）选择明文攻击（4）选择密文攻击分析方法有：穷举攻击、统计攻击、解析攻击、代数攻击等移位密码的特点优点：明文字符的位置发生变化。

移位密码打乱了明文字符之间的跟随关系，使得明文自身具有的结构规律得到了破坏。

缺点：明文字符的形态不变；一个密文子符的出现次数也是该子符在明文中的出现次数。

单表代替的特点：优点：隐蔽了明文字符的原形！缺点：明文字符相同，则密文字符相同。

即一个密文字符的频次就是它对应的明文字符的频次，明文字符之间的跟随关系直接反映在密文之中。

多表代替密码的特点优点：特殊的多表代替密码可以做到完全保密。

缺点：大量通信时不实用；分配密钥和存储密钥时安全隐患大；密钥序列可能重复使用。

熵表示集X中事件出现的平均不确定性，或为确定集X中出现一个事件平均所需的信息量，或集X中出现一个事件平均给出的信息量。

条件熵定义为：表示观察到事件集Y后，集X还保留的不确定度。

集X和集Y的互信息表示由于一个事件集的发生，造成的另一个事件集的信息量的减少程度，或者说从一个事件集提取的关于另一个事件集的信息量。

分析密码方案实际保密性的两个重要因素（1）计算能力－－通常假定密码分析者拥有最好的设备。

（2）密码分析算法－－安全的密码算法必须能够对抗所有可能的攻击方法。

简述密码学的分类
密码学可以分为以下几个主要分类：
1. 对称加密（Symmetric Encryption）：也称为共享密钥加密，使用相同的密钥用于加密和解密信息。

常见的对称加密算法包括DES、AES和IDEA等。

2. 非对称加密（Asymmetric Encryption）：也称为公钥加密，
使用一对非对称密钥，即公钥和私钥，其中公钥用于加密信息，私钥用于解密信息。

常见的非对称加密算法包括RSA和ECC 等。

3. 哈希函数（Hash Function）：哈希函数将输入数据映射为固
定长度的输出值，常用于验证数据完整性。

常见的哈希函数包括MD5、SHA-1和SHA-256等。

4. 消息认证码（Message Authentication Code，MAC）：MAC
是一种通过在信息中添加一个附加的认证标签来验证信息的完整性和真实性的技术。

常见的MAC算法包括HMAC和
CMAC等。

5. 数字签名（Digital Signature）：数字签名是利用非对称加密
算法，对文档或数据进行签名，以验证发送者的身份和确保数据的完整性和非抵赖性。

常见的数字签名算法包括RSA和
DSA等。

6. 随机数生成器（Random Number Generator，RNG）：RNG
生成随机数，常用于密码学中的密钥生成和加密算法中的初始化向量。

常见的RNG包括伪随机数生成器（PRNG）和真随机数生成器（TRNG）。

7. 公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）：PKI是建立在非对称加密基础之上的一套加密系统、解决方案和设施，用于管理公钥和数字证书等。