密码技术基础知识

努力
一、基本概念
从功能上看，密码技术主要包括加密保护技术和安 全认证技术。 从内容上看，密码技术主要包括密码算法、密钥管 理和密码协议。 密码基础算法包括：

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序列算法 分组算法 公钥算法 杂凑算法 其他
一、基本概念

密码功能产品包括：
安全芯片类 密码模块类 密码整机类 其他

努力

密码应用程序接口包括：
对称密码服务 公钥密码服务器 其他

一、基本概念

通用密码应用包括：



安全电子邮件系统 电子印章系统 安全公文传输 桌面安全防护 权限管理系统 可信时间戳系统 其他
努力
一、基本概念

商用密码产品按功能分类：



密码算法类 数据加解密类 认证鉴别类 证书管理类 密钥管理类 密码防伪类 综合类
努力
二、专业术语
密码技术中存在多种密码协议。如身份认证协议、 密钥协商协议、电子支付协议等。 安全认证技术包括：数字签名、消息认证码、身份 认证协议等。其基本思想是：合法的人都有各自的 秘密信息，用这个秘密信息对功能开信息进行处理， 得到相应的印章，用它来证明公开信息的真实性。 而不掌握相应秘密信息的非法用户无法伪造印章。
努力
二、专业术语

国产密码算法简介：



SM2算法：椭圆曲线公钥密码算法，密钥长度256比特。 2010.12发布。该算法不仅提供加密功能，还提供数字签 名和密钥协商功能，可方便服务于电子邮件、电子转账、 电子商务及办公自动化系统。已进入补篇项目国际标准 草案阶段。 SM3算法：商用密码杂凑算法，密钥长度256比特， 2010年公布。 SM4算法：分组密码算法，分组长度128比特，密钥长度 128比特。2006年1月公布，适用于无线局域网产品。已 经进入最终国际标准草案FDIS阶段。 SM9算法：基于身份标识的公钥密码算法。该算法的 ISO/IEC 14888-3进入补篇项目国际标准草案阶段。 ZUC算法：序列密码祖冲之算法（已作为国际4G通信加 密标准）。

网络安全信息加密技术知识点整理在当今数字化的时代，网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。

然而，随着网络的广泛应用，网络安全问题也日益凸显。

信息加密技术作为保障网络安全的重要手段，对于保护个人隐私、企业机密以及国家安全都具有至关重要的意义。

下面，让我们一起来深入了解网络安全信息加密技术的相关知识点。

一、信息加密技术的基本概念信息加密，简单来说，就是将明文（原始的、未加密的信息）通过一定的算法和规则转换为密文（经过加密处理后的不可直接理解的信息），只有拥有正确的解密密钥才能将密文还原为明文。

这个过程就像是给重要的信息加上了一把锁，只有拥有钥匙的人才能打开。

加密技术主要包括对称加密和非对称加密两种方式。

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，其加密速度快，但密钥的管理和分发较为困难。

常见的对称加密算法有 AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等。

非对称加密则使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密，其安全性更高，但加密和解密的速度相对较慢。

RSA 算法就是一种常见的非对称加密算法。

二、常见的加密算法（一）AES 算法AES 是目前应用最广泛的对称加密算法之一。

它具有密钥长度可选（128 位、192 位、256 位）、加密效率高、安全性强等优点。

在许多需要对大量数据进行快速加密的场景中，如文件加密、数据库加密等，AES 都发挥着重要作用。

（二）RSA 算法RSA 是一种经典的非对称加密算法。

其安全性基于大整数分解的困难性。

RSA 常用于数字签名、密钥交换等场景，为网络通信提供了可靠的身份认证和数据完整性保障。

（三）DES 算法虽然 DES 算法由于密钥长度较短，安全性相对较低，但它在加密技术的发展历程中具有重要地位，为后续的加密算法研究提供了基础。

（四）哈希函数哈希函数是一种将任意长度的消息压缩成固定长度摘要的函数。

常见的哈希函数有 MD5、SHA-1、SHA-256 等。

哈希函数主要用于数据完整性校验、数字签名等方面。

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RSA算法的安全性 RSA算法的安全性
RSA的安全性是基于分解大整数困难的假定 的安全性是基于分解大整数困难的假定 的安全性是基于分解大整数困难
如果RSA的模数 被成功地分解为 ×q，则 的模数n被成功地分解为 如果 的模数 被成功地分解为p× ， 获得φ(n)=(p-1)(q-1)，从而攻击者能够从 获得 ， 公钥e解出 解出d， 公钥 解出 ，即d≡e-1 mod φ(n)，攻击成 ≡ ， 功.
由私钥及其他密码信息容易计算出公开密钥 由公钥及算法描述， 由公钥及算法描述，计算私钥是困难的
因此， 因此，公钥可以发布给其他人
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非对称加密示意图
注意
注意
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公钥密码的核心是使用一种特殊的函 数——单项陷门函数，从一个方向求值 单项陷门函数， 单项陷门函数 是容易的， 是容易的，但逆向计算很困难 定义： 是一个函数 是一个函数， 定义：设f是一个函数，如果对于任意给 定的x，计算y，使得y=f(x)是容易计算 定的 ，计算 ，使得 是容易计算 但对于任意给定的y，计算x是难解 的，但对于任意给定的 ，计算 是难解 即求f的逆函数是难解的 则称f是 的逆函数是难解的， 的，即求 的逆函数是难解的，则称 是 一个单向函数 一个单向函数
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RSA中的计算问题
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RSA中的计算问题
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前例
则1＝96－5×19=5*(-19)=5*77 mod96 ＝ － × 5×77＝1 mod96 × ＝ 下为77 则5的乘法逆元在 mod96下为 的乘法逆元在 下为
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例
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验证： × ＝ 验证：17×17＝289＝3×96＋1＝1 mod96 ＝ × ＋ ＝
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Pr[ p]Pr[c | p] { k : p d ( c )} Pr[ p | c] Pr[k ]Pr[ p d k (c)] Pr[c] { k :cC ( k )}
k
Pr[ p ]

Pr[ k ]
密 钥
Pr[c | p ]
解密算法
{k : p d k ( c )}
Pr( y
j 1
m
j
) 1
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密码体制组成部分熵的基本关系
设(P，C，K，E，D)是一个密码体制，那么，
H(K|C)=H(K)+H(P)-H(C) 证明：首先，有H(K,P,C)=H(C|K,P)+H(K,P)。因为密钥和明 文唯一决定密文，所以，H(C|K,P)=0。又K和P是统计独立的，
所以，H(K,P)=H(P)+H(K)。 可得， H(K,P,C)=H(K,P)=H(P)+H(K) 。 同样，密钥和密文唯一决定明文，得H(P|K,C)=0，因此有
H(K,P,C)=H(K,C)。 所以，H(K|C)=H(K,C)-H(C) =H(K,P,C)-H(C) =H(K)+H(P)-H(C)
可得， H(K|C)= H(K)+ H(P) - H(C) ≈ 0.46
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相关性(举例)
猜字母。假设收到便条“I lo_e you”，请问残缺的字母应 该是什么？在英语中符合lo_e结构的所有单词，其部分如下：
lobe lode loge lone lope lore lose love
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举例说明(续)
根据题意，易得：
假设P={a,b}满足Pr[a]=1/4,Pr[b]=3/4。设 K={k1,k2,k3} 满足Pr[k1]=1/2, Pr[k2]=1/4, Pr[k3]=1/4。设C={1,2,3,4}，加密函数定义 为ek1(a)=1, ek1(b)=2, ek2(a)=2, ek2(b)=3, ek3(a)=3, ek3(b)=4。