网络安全技术 第2版 教学配套课件 陈卓 第2章.pdfVIP

第2章 密码算法基础 如何保证网络信息的机密性-完整 性-不可否认性？ 以上问题的解决办法离不开密码学 《网络安全技术》第2版 第2章 密码算法基础 主要内容 主要内容 主要内容 2.1 密码学简介 2.2 如何保证机密性 2.3 怎样防止消息的篡改 2.4 数字签名 2.5 应用实例 ※本章教学要求 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 《网络安全技术》第2版 ? 引例： “密码”一词对大多数人来说，有一种高深 莫测的神秘色彩，呈几何时，我们只能 通过一些小说、电影、电视剧等，对密 码有一些或多或少的了解。 下面我们一起试着揭开“密码”的神秘 面纱，看看它是如何在网络安全中发挥 作用的吧！ 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.1密码学历史与发展 最古老的密码可以追溯到公 元前，其中最有名的是恺撒 密码。 公元前约50年，罗马皇 帝朱利叶斯· 凯撒（Julius Casesar ）使用一种用于战时 秘密通信的方法，后来被称 为“凯撒”密码。 罗马皇帝朱利叶斯· 凯撒 （Julius Casesar） 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.1 密码学历史与发展 ? 第二次世界大战期间，英国情报 部门在波兰人的帮助下，于1940 年破译了德国自认为可靠的 Enigma三转轮密码机密码系统， 使德方遭受重大损失。 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.2凯撒密码与密码算法的基本概念 1．凯撒密码 恺撒采用的是偏移量是3的加密方法， 也就是明文中的所有字母都在字母表上向 后按照一个固定数目进行偏移后被替换成 密文。这样，所有的字母A将被替换成D， B变成E，以此类推，而最后三个字母X、 Y、Z被替换成A、B、C。 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 2.1.2凯撒密码与密码算法的基本概念 ? 2.什么是密码算法 简单地说就是一个变换E，这个变换将需要保 密的明文消息m转换成密文c， 明文m →密文c 用一个公式表示就是： ? c Ek m ? 这个过程称之为加密，注意其中使用了一 个重要的参数k是加密过程中使用的密钥。 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.2凯撒密码与密码算法的基本概念 破译者 加密 c Ek m 解密 m Dk c 发方：m 收方 E （公共通道） D k K （秘密信道） 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.2凯撒密码与密码算法的基本概念 ? 以凯撒密码为例，设明文m为：meet Anna after this meeting， ? 这里加密算法就是将明文的字母依次向后移 三位，如遇字母X、Y、Z则被依次替换成 A、B、C。 ? 这里加密算法中使用的密钥k 3。 ? 加密后的密文是： 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.3密码的分析 ? 如何对付穷举攻击法呢？ ? 为了对付穷举攻击法，应该设法增大密 码算法的密钥空间 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.3密码的分析 什么是密码空间— 即密码可能的取值范围 ? 我们来看一个例子。 ? 40bit长的密钥意味着密钥空间有 240 个密钥，或者换句 话说，有大约1.1E12个密钥，也就是说有超过1000 000 000 000个可能的密钥。 ? 所以说当密钥空间增大时，尝试的次数必然增大。从而 增加穷举攻击的难度。 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.3密码的分析 ? 统计分析法： 任何自然语言都有许多固定的统计信 息，如果明文语言的这种统计特性在密 文中有所反映，则密码分析者便可通过 分析密文的统计规律而使密码破译，许 多古典密码均可用统计分析的方法破 译。 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.3密码的分析 2.统计分析法： Q：阅读一篇英文文章，看看那个英 文字母出现的频率最高 ？ 《网络安全技术》第2版 2.1 密码学简介 ? 2.1.3密码的分析 ? 2.统计分析法： 14 12.75 12 10 9.25 8.5 7.75 7.75 8 7.25 7.5 6 6 4.25 3.75 4 3.5 3 3.5 2.75 2.75 3 2.25 2 2 1.25 1.5 1.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 《网络安全技术》第2版 英文