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第 1 章密码学概述1.1 信息安全Alvin Toffler 在《第三次浪潮》中预言：计算机网络的建立和普及将彻底改变人类生存和生活模式。
信息化以它有别于传统方式的信息获取、存储、处理、传输和使用，给现代社会的正常发展带来了一系列的前所未有的风险和威胁。
传统的一切准则在电子信息环境中如何体现与维护，到现在并没有根本解决，一切都在完善中。
今天，人们一方面享受着信息技术带来的巨大变革，同时也承受着信息被篡改、泄露、伪造的威胁，以及计算机病毒及黑客入侵等安全问题。
信息安全的风险制约着信息的有效使用，并对经济、国防乃至国家的安全构成威胁。
一方面：没有信息安全，就没有完全意义上的国家安全。
另一方面：信息安全还涉及个人权益、企业生存和金融风险防范等。
密码技术和管理是信息安全技术的核心，是实现保密性、完整性、不可否认性的关键。
“ 9.11 事件”后，各国政府纷纷站在国家安全的角度把信息安全列入国家战略。
重视对网络信息和内容传播的监控，更加严格的加固网络安全防线，把信息安全威胁降到最低限度。
2000 年我国开始着力建立自主的公钥基础设施，并陆续启动了信息系统安全等级保护和网络身份认证管理服务体系。
因此，密码学的基本概念和技术已经成为信息科学工作者知识结构中不可或缺的组成部分。
1.2 密码学引论1. 密码学的发展概况密码学是一门既古老又年轻的学科。
自有了战争，就有了加密通信。
交战双方都为了保护自己的通信安全，窃取对方的情报而研究各种信息加密技术和密码分析技术。
古代行帮暗语和一些文字游戏等，实际上就是对信息的加密。
这种加密方法通过原始的约定，把需要表达的信息限定在一定的范围内流通。
古典密码主要应用于政治、军事及外交等领域。
电报发明以后，商业方面对密码学的兴趣主要集中在密码本的编制上。
20 世纪初，集中在与机械和电动机械加密的设计和制造上。
进入信息时代，大量敏感信息要通过公共通信设施或计算机网络进行交换，密码学的应用已经不仅仅局限在政治、军事、外交等领域，其商业和社会价值日益显著，并与人们的日常生活紧密相关。
![[课件]第2讲 密码学的基本概念和理论基础PPT](https://uimg.taocdn.com/c96e9c1b376baf1ffc4fadc0.webp)
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。
密码学论文学生：学号：专业：软件工程班级：指导教师：20XX 年X月X 日密码学总结目录1密码学简介 (2)2.古典密码 (3)3.现代密码 (3)3.1流密码 (3)3.11衡量密钥流序列好坏的标准 (3)3.12密码序列产生器 (3)3.13流密码与分组密码的对比 (4)3.2分组密码 (4)4.公开密钥密码体系 (4)5.数字签名 (5)6.总结 (5)摘要：随着网络已经逐步进入我们的生活，网络安全也随之倍受人们的关注，而在网络安全中起着举足轻重作用的正是密码学，本文简单的介绍有关密码学的知识，较为详细的对密码学中几种密码的介绍，通过对这几种密码的理解，来认识当今密码学发展的前沿和动向。
关键字：密码学密码数字签名1密码学简介密码学是主要研究通信安全和保密的学科，他包括两个分支：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。
密码编码学主要研究对信息进行变换，以保护信息在传递过程中不被敌方窃取、解读和利用的方法，而密码分析学则于密码编码学相反，它主要研究如何分析和破译密码。
编码密码学主要致力于信息加密、信息认证、数字签名和密钥管理方面的研究。
信息加密的目的在于将可读信息转变为无法识别的内容，使得截获这些信息的人无法阅读，同时信息的接收人能够验证接收到的信息是否被敌方篡改或替换过；数字签名就是信息的接收人能够确定接收到的信息是否确实是由所希望的发信人发出的；密钥管理是信息加密中最难的部分，因为信息加密的安全性在于密钥。
历史上，各国军事情报机构在猎取别国的密钥管理方法上要比破译加密算法成功得多。
密码分析学与编码学的方法不同，它不依赖数学逻辑的不变真理，必须凭经验，依赖客观世界觉察得到的事实。
因而，密码分析更需要发挥人们的聪明才智，更具有挑战性。
密码技术的运用早在古代就有应用，追溯到今天的现代密码学，现代密码学研究信息从发端到收端的安全传输和安全存储，是研究“知己知彼”的一门科学。
第12章密码学介绍从前－大约在十年以前，你可能听说密码编码学（cryptography）对计算机安全没有作出什么贡献。
计算机安全是关于TCBs（可信计算基）的、引用监控、自主型和强制访问控制、安全模型和系统规范的形式验证。
按照这种观点，密码所起的作用实际上是外围的。
在安全操作系统当中，存储口令的单向函数仅仅是密码机制的一个明显的实例。
现在，倾向性却走到了另外一个极端。
密码被看成了将解决所有计算机安全问题的神奇的对策。
安全操作系统由于太昂贵、使用太受限制和太远离用户的要求，而作为过去的事不再考虑，它最终像恐龙绝迹一样消亡。
密码能够提供这样重要的承诺吗？目标·了解由于不同的目的使用密码的各种各样的应用。
·对密码学基本概念的介绍。
·理解密码能够解决问题的类型，在使用密码时需要解决的问题的类型。
·指出要求支持密码的计算机安全的特征。
12.1 简介密码编码学（cryptography）是书写秘密内容的学科，密码分析学（cryptanalysis）是破解加密器（cipher）的学科，这两个主题就形成了密码学(Cryptology)。
它们曾经是间谍和秘密部门的领域，由于这些原因，现在仍然给密码罩上一层神秘的面纱。
现代密码学完全是一门数学的学科。
对于很好地理解密码学出色的观点所必需的数学背景的阐述已经超出了本书的范围。
我们将尽力解释怎样把密码编码学用于计算机安全，并且指出计算机安全常常是加密能起作用的一个先决条件。
12.1.1 老的范型（paradigms）密码在通信安全中有它自己的根源。
通信安全解决了在图12.1中描述的情况。
两个实体A和B通过一个不安全的信道通信。
对抗者是一个入侵者，他可以完全控制这个信道，能够读他们的消息，删除消息或者插入消息等。
两个实体A和B是彼此信任的。
他们想保护通信不受入侵者的破坏。
密码使得他们在不安全的物理连接上建立一条安全的逻辑信道。
图12.1 通信安全在这方面，密码与到目前为止讨论的计算机安全机制是有本质区别的。
密码学简明教程在当今数字化的时代，密码学就像一把神秘的钥匙，守护着我们信息世界的安全大门。
无论是进行网上购物、银行转账，还是与朋友私密交流，密码学都在背后默默地发挥着至关重要的作用。
那么，究竟什么是密码学？它是如何工作的？又有哪些常见的应用呢？接下来，就让我们一起走进密码学的奇妙世界。
一、密码学的基本概念密码学，简单来说，就是研究如何隐藏和保护信息的一门科学。
它主要包括两个方面：加密和解密。
加密，就是将明文（原始的、可读的信息）通过特定的算法和密钥，转换为密文（不可读的、看似随机的信息）。
这样，即使密文被截获，没有正确的解密方法和密钥，也无法获取明文的内容。
解密，则是加密的逆过程，使用相应的解密算法和密钥，将密文还原为明文。
密钥，是密码学中的核心元素，就像是一把特殊的“钥匙”，只有拥有正确的密钥，才能正确地进行加密和解密操作。
二、密码学的发展历程密码学的历史可以追溯到古代。
早在几千年前，人们就已经开始使用各种简单的方法来隐藏信息。
比如，古罗马时期的恺撒密码，通过将字母按照一定的规律进行移位来加密信息。
随着时间的推移，密码学不断发展。
在近代，特别是在两次世界大战期间，密码学在军事领域发挥了重要作用。
例如，德国的恩尼格玛密码机，给盟军的情报工作带来了巨大挑战。
到了现代，随着计算机技术和网络的普及，密码学迎来了新的发展机遇。
各种复杂的加密算法应运而生，如 RSA 算法、AES 算法等，为信息安全提供了更强大的保障。
三、常见的加密算法1、对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的加密算法。
常见的对称加密算法有 DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）、AES （Advanced Encryption Standard，高级加密标准）等。
DES 是一种较早的对称加密算法，但由于其密钥长度较短，安全性相对较低，目前已逐渐被 AES 所取代。
AES 则是目前广泛使用的对称加密算法，它支持 128 位、192 位和256 位的密钥长度，具有较高的安全性和效率。
密码学的基本概念第一节什么是密码学密码学（在西欧语文中，源于希腊语kryptós“隐藏的”，和gráphein“书写”）是研究如何隐密地传递信息的学科。
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。
密码学是信息安全等相关议题，如认证、访问控制的核心。
密码学的首要目的是隐藏信息的涵义，并不是隐藏信息的存在。
密码学也促进了计算机科学，特别是在于电脑与网络安全所使用的技术，如访问控制与信息的机密性。
密码学已被应用在日常生活：包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。
第二节密码学的发展史中国古代秘密通信的手段，已有一些近于密码的雏形。
古中国周朝兵书《六韬•龙韬》也记载了密码学的运用，其中的《阴符》和《阴书》便记载了周武王问姜子牙关于征战时与主将通讯的方式：太公曰：“主与将，有阴符，凡八等。
有大胜克敌之符，长一尺。
破军擒将之符，长九寸。
降城得邑之符，长八寸。
却敌报远之符，长七寸。
警众坚守之符，长六寸。
请粮益兵之符，长五寸。
败军亡将之符，长四寸。
失利亡士之符，长三寸。
诸奉使行符，稽留，若符事闻，泄告者，皆诛之。
八符者，主将秘闻，所以阴通言语，不泄中外相知之术。
敌虽圣智，莫之能识。
”武王问太公曰：“… 符不能明；相去辽远，言语不通。
为之奈何？”太公曰：“诸有阴事大虑，当用书，不用符。
主以书遗将，将以书问主。
书皆一合而再离，三发而一知。
再离者，分书为三部。
三发而一知者，言三人，人操一分，相参而不相知情也。
此谓阴书。
敌虽圣智，莫之能识。
”阴符是以八等长度的符来表达不同的消息和指令，可算是密码学中的替代法（substitution），把信息转变成敌人看不懂的符号。
至于阴书则运用了移位法，把书一分为三，分三人传递，要把三份书重新拼合才能获得还原的信息。
