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数据安全 第五章 数据安全 第一节 数据加密 第二节 数据压缩 第三节 数据备份 知识点 数据加密的基本概念和数据加密技术 数据压缩与数据压缩工具的使用 数据备份的常用方法 难 点 DES加密标准 公开密钥密码体制数据加密方法的工作 原理 用数据加密的方法保证数据存储和传输的安全性 要求 熟练掌握以下内容： 1.传统和现代的数据加密技术及其基本概念 2.典型压缩工具WinZip的使用 3.简单数据备份系统 了解以下内容： 1.威胁数据安全的各种因素 2.数据压缩的基本原理 第一节 数据加密 数据加密基本概念 数据加密技术 典型的对称密码技术——替代密码和换位密码 数据加密标准（DES — Data Encryption Standard） 公开密钥密码体制—— RSA算法 5.1.1 数据加密基本概念 数据加密的发展简史 史载第一个密码：滚筒密码，按一定的间隔（大于1，如果间隔为1，原文不改变）将原文中的字符抽取出来组织成密文 密码技术的应用从军用向民用转变，密码跟人们的日常生活息息相关 数据加密的概念 数据加密：就是把原本一个较大范围的人（或者机器）都能够读懂、理解和识别的信息（这些信息可以是语音、文字、图像和符号，等等）通过一定的方法（算法），使之成为一些晦涩难懂的或者是偏离信息原意的信息，从而达到保障信息安全目的的过程。 明文：人或机器容易读懂和理解的信息称为明文。 密文：通过数据加密的手段，将明文变换成的晦涩难懂的信息称为密文。 加密过程：将明文转变成密文的过程。 解密过程：加密的逆过程，即将密文转变成明文的过程。 密码体制：加密和解密过程都是通过特定的算法来实现的，这一算法我们称之为密码体制。 5.1.2 数据加密技术 对称数据加密技术 加密和解密过程均采用同一把秘密钥匙（密钥） 块加密: 是指对一个个定长的数据块进行加密，数据块之间的关系不依赖于加密过程，即当两个数据块内容一样时，加密后所得到的密文也完全一样。 流加密: 是指数据流的加密，加密过程带有反馈性，即前一个字节加密的结果作为后一字节加密的密钥。可见，流加密方式具有更强的安全性。 非对称数据加密技术 非对称的含义：加密和解密用的是不同的密钥 产生背景： ① 对称数据技术分发密钥的过程非常困难 ② 电子商务发展的需要 公钥加密算法，1976年美国密码学家Diffie和Helleman在”密码学的新方向” 中提出 对称数据加密技术和非对称数据加密技术的比较 5.1.3 典型的对称密码技术——替代密码和换位密码 替代密码 顾名思义，就是明文中的每一个字符被替换成密文中的另外一个字符。接收者对密文进行逆替换就能恢复出明文来。 四种替代密码 简单替代密码 、多明码替代密码 、多字母替代密码 、多表替代密码 换位密码 该加密方法不隐藏原明文中的字符，所做的只是按照一定的密钥将明文中的字符的顺序打乱，从而达到必威体育官网网址的效果。 5.1.4 数据加密标准（DES — Data Encryption Standard） DES的发展历程 ANSI: DES, ISO: DEA-1 美国联邦注册大会上，美国国家标准局（NBS）公开征集标准密码算法 候选算法是从IBM（国际商用机器）公司1970初开发出的一个叫Lucifer的算法发展起来的算法 1976年11月23日，DES被采纳作为美国联邦的一个标准，并授权在非密级政府通信中使用 DES设备的鉴定和认证 鉴定工作是由美国国家标准与技术研究所（NIST）来完成 到1995年3月，有45种不同的实现方法已通过鉴定 DES标准的条款中规定每五年对标准重新审查一次， NBS提出了三个审查结果供人参考：再使用该标准三年，取消该标准或者修改该标准的适用性 有专家在1993年声称DES的寿命将在20世纪90年代末期结束，然而，现在该标准仍然被广泛使用 DES算法的描述 Li = Ri-1 Ri = Li-1 XOR f(Ri-1,Ki) DES: 分组加密算法，以64-位为分组，为一对称算法，加密和解密用的是同一种算法，但加密和解密时所采用的密钥并不相同 DES: 混乱和扩散的组合，一次加密或解密总共有16轮，也就是要完成一次加密（解密）过程，必须在明文（密文）分组上实施16次