网络安全技术 第2版 作者 陈卓 第2章.pptVIP

《网络安全技术》第2版 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？ 第2章 密码算法基础 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 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！ 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。 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。 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。 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，这个变换将需要必威体育官网网址的明文消息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。 2.1 密码学简介 2.1.2凯撒密码与密码算法的基本概念 2.1 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： 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 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 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。 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。 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 ？ 2.1 密码学简介 2.1.3密码的分析 2.统计分析法： 2.1 密码学简介 2.1.3密码的分析 2.统计分析法： 统计数据显示： 任何书面材料中字母E的出现频率最高，它的出现概率约为0.12。 J、K、Q、V和Z出现的频率小于0.01。 不仅单字母以相当稳定的频率出现，而且双字母组和三字母组同样如此，出现频率最高的27个双字母组依次为 th he in er an re ed on es st en at to nt ou ea hg as or ti is it ar te se hi of 出现频率最高的20个三字母组 the ing and her are ent tha nth was eth for dth hat she ion int his sth ers ver 特别值得注意的是，the的频率几乎是排在第二位的ing的3倍，这对于破译密码是很有帮助的。 2.1 密码学简介 2.1.4维吉尼亚密码 类似凯撒密码的这类密码算法，明文中的字母和密文中的字母一一对应，即一个明文字母必然与一个密文字母对应，这样明文中字母的统计规律在密文中被反映出来，因此很容易破译。 改进的方法中，最有名