数据加密算法培训教材PPT课件( 84页)

（7）加密和解密不需要用两种不同的方法。
9
分组密码 的基本设 计思想— Feistel网 络
明 文 （ 2w 位 ）
L 0(w 位 )
⊕
第 1轮 L1
R 0(w 位 )
F
R1
⊕
F
第 ii 轮轮
Li
Ri
⊕
F
第 ni 轮轮
L in
R in
K1
子密钥
生成算法
Ki
Kn
L n+1
R n+1
密 文 （ 2w 位 ）
因为23×7=161= 1×160+1 ⑥公钥KU={7,187} ⑦私钥KR={23,187}
29
RSA
假设给定的消息为：M=88，则
加密:C = 88^7 mod 187 = 11 •解密:M = 11^23 mod 187 = 88
30
RSA
2、RSA的速度及安全性
硬件实现RSA比DES慢大约1000倍，软件 实现RSA比DES慢大约100倍。
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第八讲 加密技术（二）
本讲知识点介绍
分组密码学的概念及设计思想 DES算法描述 对称密码的工作模式 RSA算法
2
教学目标
掌握DES算法、RSA算法的基本原理
3
分组密码概述
b1b2b3b4……….划分成长度为n的分组，一个 分组表示为：mi=（bj,bj+1,……bj+n-1），各 个分组在密钥的作用下，变换为等长的数字输 出序列ci=（xj,xj+1,xj+2,……xj+n-1）。
读读
36 School of Computer Science & Technology

17
密码分析
▪ 密码分析：就是在未知密钥的前提下,
▪ 从密文中恢复出明文或推导出密钥。
▪ 密码分析方法主要有：
唯密文攻击
已知明文攻击
选择密文攻击
选择密钥攻击
▪ 古典密码分析方法主要有：
穷举分析
根据字母频率分析
18
养个娃娃不读书， 不如养头老母猪！
19
重点：对称密码技术数据加密标准
➢对称加密算法（symmetric algorithm）有 时也称传统密码算法，就是加密密钥能 够从解密密钥中推算出来，反过来也成 立。
将明文分组分成左半部分和右半部分，各32位长。然
后进行16轮完全相同的运算。
23
DES算法加密流程P115
注： 16轮的迭代过程不要求掌握
输入64比特明文数据
初始置换IP
在密钥控制下 16轮迭代
交换左右32比特
初始逆置换IP-1
输出64比特密文数据
24
DES算法的安全性分析
不同密钥长度承受攻击的情况如下表：
11
补充：
重点：4.1.3密码学与信息安全的关系
数据加密技术是保证信息安全基本要素（保密性、完 整性、可用性、可控性、不可否认性）的手段：
数据加密技术是如何保证信息安全基本要 素的？
信息的私密性(Privacy)：对称加密 信息的完整性(Integrity)：报文摘要 信息的源发鉴别(Authentication)：数字签名 信息的防抵赖性(Non-Reputation)：数字签名 12
古典密码技术
替换密码：明文中每一个字符被替换成密文中的
另外一个字符。
1、单表替代密码： 又称为循环移位密码。
算法可表示为如下函数：

L 16＝ R 15
R 16＝ L 15 ＋ f(R 15， K 16) 64
7-7
图 密 码 运 算
26
R i-1(3 2 ) E
密 钥 (64) 密钥表
48 比 特 ＋
K i(4 8 )
S1
S2
S3 …
S8
P
32 比 特
图 7 -8 密 码 计 算 函 数 f(R ， K )
27
密钥
64
置换选择 1
（单密钥），也可以不同（双密钥）
3
安全性
• 如果求解一个问题需要一定量的计算，但 环境所能提供的实际资源却无法实现它， 则称这种问题是计算上不可能的；
• 如果一个密码体制的破译是计算上不可能 的，则称该密码体制是计算上安全的。
4
密码体制必须满足三个基本要求：
对所有的密钥，加密和解密都必须迅速有效 体制必须容易使用； 体制的安全性必须只依赖于密钥的保密性，而
不依赖算法E或D的保密性。
密码体制须实现的功能：
保密性 真实性
5
保密性：密码分析员无法从截获的密文中求出明文
• 即使截获了一段密文C，甚至知道了与它对应 的明文M，破译者要从中系统地求出解密变换 仍然是计算上不可能的。
• 破译者要由截获的密文C系统地求出明文M是 计算上不可能的。
EK
M
C
DK M
j
i
15
疑义度
• 破译者的任务是从截获的密文中提取有关明文的 信息或从密文中提取有关密钥的信息
• I(M; C)＝H(M)－H(M/C) • I(K; C)＝H(K)－H(K/C) • H(M/C)和H(K/C)越大，破译者从密文能够提取出

7.1 数据加密概述
公用／私有密钥，与单独的密钥不同，它使用相互 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。这 种加密方式的好处显而易见。密钥只有一个人持有，也 就更加容易进行保密，因为不需在网络上传送私人密钥， 也就不用担心别人在认证会话初期截获密钥。
2019/9/23
计算机网络安全基础
7.1 数据加密概述
（ 4 ） 自 适 应 选 择 明 文 攻 击 （ Adaptive-Chosen-Plaintext Attack）。这是选择明文攻击的特殊情况。密码分析者 不仅能选择被加密的明文，而且也能基于以前加密的结 果修正这个选择。在选择明文攻击中，密码分析者还可 以选择一大块被加密的明文，而在自适应选择密文攻击 中，可选取较小的明文块，然后再基于第一块的结果选 择另一明文块，依此类推。
解密的密钥，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来。
2019/9/23
计算机网络安全基础
7.1 数据加密概述
6．密码分析
密码分析学是在不知道密钥的情况下，恢复出明文 的科学。成功的密码分析能恢复出消息的明文或密钥。 密码分析也可以发现密码体制的弱点，最终得到上述结 果。密钥通过非密码分析方式的丢失叫做泄露。常用的 密码分析攻击有四类。
2．密码学的发展
密码学的发展可以分为两个阶段。第一个阶段是计 算机出现之前的四千年（早在四千年前，古埃及就开始 使用密码传递消息），这是传统密码学阶段，基本上靠 人工对消息加密、传输和防破译。第二阶段是计算机密 码学阶段，包括：