密码学基础知识

密码基础知识培训课件

密码基础知识培训课件

密码是我们日常生活中不可或缺的一部分。从手机解锁密码到银行账户密码，密码的应用无处不在。然而，随着科技的不断发展，密码的保护也面临着越来越大的挑战。为了提高大家对密码的认识和应用能力，本次培训课程将介绍密码的基础知识和一些常见的密码保护策略。

一、密码的定义和作用

密码是一种用于验证身份和保护信息安全的手段。它通过将信息转化为一串字符或数字，以防止未经授权的人员访问和使用这些信息。密码的作用是确保只有授权人员能够获得所需的信息，从而保障个人和机构的安全。

二、密码的分类

密码可以分为两大类：对称密码和非对称密码。

1. 对称密码

对称密码也称为私钥密码，其加密和解密过程使用相同的密钥。这意味着发送方和接收方必须事先共享密钥。对称密码的优点是加密和解密速度快，但缺点是密钥的传输和管理相对困难。

2. 非对称密码

非对称密码也称为公钥密码，其加密和解密过程使用不同的密钥。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。非对称密码的优点是密钥的传输和管理相对容易，但缺点是加密和解密速度较慢。

三、密码的安全性评估

密码的安全性取决于其破解难度。以下是评估密码安全性的几个指标： 1. 密码长度

密码长度是指密码所包含的字符数。一般来说，密码长度越长，破解难度越大。建议密码长度不少于8个字符。

2. 密码复杂度

密码复杂度是指密码所包含的字符种类。一个复杂的密码应包含大写字母、小写字母、数字和特殊字符。使用多种字符种类可以增加密码的破解难度。

3. 密码的更新频率

定期更换密码可以减少密码被破解的风险。建议每隔3-6个月更换一次密码。

4. 密码的保密性

密码应当严格保密，不要将密码告诉他人，也不要将密码以明文形式存储在电脑或手机上。

四、密码保护策略

为了提高密码的安全性，我们可以采取以下策略：

1. 使用不同的密码

不要在多个账户上使用相同的密码。一旦一个账户的密码被破解，其他账户也会面临风险。建议为每个账户设置独立的密码。

1第5章密码学基础

梁彬中国人民大学信息学院计算机系V 1.0信息安全

2内容•什么是密码学•古典密码系统•公钥密码学•密码校验和

35.1 什么是密码学•密码学（Cryptography）这个词源自两个意为“秘密书写”的希腊词，是一门隐匿消息的艺术和科学•密码分析（Cryptanalysis）：研究破译密码•密码学的基础组件是密码系统（cryptosystem）

45.1 什么是密码学•定义5.1：密码系统是一个五元组（E, D, M, K, C）–M是明文集–K是密钥集–C是密文集–E：M ×K →C是加密函数集–D：C ×K →M是解密函数集

5实例•凯撒密码（Cæsarcipher）–M={字母序列}–K={i| i为整数，并且0 ≤i≤25 }–E={Ek| k∈K 且对所有的m∈M,Ek(m) = (m+ k) mod 26 }–D={Dk| k∈K且对所有的c ∈C,Dk(c) = (26 + c–k) mod 26 }–C=M•假若密钥为3，则“HELLO”Æ“KHOOR”65.1 什么是密码学•攻击：假设攻击者知道加密明文的算法，而不知道具体的密钥（即知道D和E），可使用以下3种攻击方法：–唯密文（ciphertextonly）攻击，攻击者只拥有消息的密文，目的是找出相应的明文，如果可能，也可能试图寻找密钥；–已知明文（known plaintext）攻击，攻击者拥有密文和这些密文对应的明文，目的是找到以上明密文所用的密钥；–选择明文（chosen plaintext）攻击，攻击者可以对一些特定的明文进行加密，可得到明文所对应的密文，目的是找到以上明密文所用的密钥。

275.1 什么是密码学攻击类型：•数学攻击–基于对密码系统的基本数学原理的分析•统计学攻击–假定明文的统计特征，并且检查密文的统计特征是否符合这些假定

8实例：英语中的字母频率表

0.002z0.015g0.020y0.060s0.030m0.020f0.005x0.065r0.035l0.130e0.015w0.002q0.005k0.040d0.010v0.020p0.005j0.030c0.030u0.080o0.065i0.015b0.090t0.070n0.060h0.080a

了解网络安全之密码学的基础知识

密码学要实现的基本功能

数据加密的基本思想是通过变换信息的表示形式来伪装需要保护的敏感信息，使非授权者不能了解被保护信息的内容。网络安全使用密码学来辅助完成在传递敏感信息的的相关问题，主要包括：

(I)机密性(confidentiality)

仅有发送方和指定的接收方能够理解传输的报文内容。窃听者可以截取到加密了的报文，但不能还原出原来的信息，及不能达到报文内容。

(II)鉴别(authentication)

发送方和接收方都应该能证实通信过程所涉及的另一方， 通信的另一方确实具有他们所声称的身份。即第三者不能冒充跟你通信的对方，能对对方的身份进行鉴别。

(III)报文完整性(message intergrity)

即使发送方和接收方可以互相鉴别对方，但他们还需要确保其通信的内容在传输过程中未被改变。

(IV)不可否认性(non-repudiation)

如果我们收到通信对方的报文后，还要证实报文确实来自所宣称的发送方，发送方也不能在发送报文以后否认自己发送过报文。

加密算法

加密技术根据其运算机制的不同，主要有对称加密算法、非对称加密算法和单向散列算法。其中各有优缺点，他们之间协合合作，共同实现现代网络安全应用。

对称密码算法

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。

(I) 凯撒密码Casesar cipher:

将明文报文中的每个字母用字母表中该字母后的第R个字母来替换，达到加密的目的。

(II) DES,3DES和AES

DES(Data Encryption Standard) 算法是美国政府机关为了保护信息处理中的计算机数据而使用的一种加密方式，是一种常规密码体制的密码算法，目前已广泛使用。该算法输入的是64比特的明文，在64比特密钥的控制下产生64比特的密文;反之输入64比特的密文，输出64比特的明文。64比特 的密钥中含有8个比特的奇偶校验位，所以实际有效密钥长度为56比特。

② B对接收到的信息的处理 首先B用自己的私钥对信息解密，得到接收到的mk 和 Dka 用A的公钥解密Dka得到mk的消息摘要m 计算接收到的mk的消息摘要，并和m进行比较如果相 同进行下面的步骤． 用B的公钥分解成混沌系统的初始值，用混沌系统对 mk进行解密运算得到原始消息m. 方案应用了现代加密算法的融合，实现了信 息的安全交换，又能够实现对消息传输的不可否 认性． Information Security College of Software, Nankai University T.G. Gao 36

总结 1. 了解公钥密码体制和私钥密码体制的区别 2. 能够用简单的公钥系统解释信息的安全交 换原理． 3. 单向散列函数的性质 4. 一些常见的加密算法属性 5.

DES加密算法的核心是什么 Information Security College of Software, Nankai

University T.G. Gao 37