第2章密码学基础[2.1-2.3].pptVIP

第2章 密码学基础;主要内容;2.1 密码学基础知识;2.1.2 密码体制;加密通信模型;完整密码体制要包括如下五个要素: M是可能明文的有限集称为明文空间； C是可能密文的有限集称为密文空间； K是一切可能密钥构成的有限集称为密钥空间； E为加密算法，对于任一密钥，都能够有效地计算； D为解密算法，对于任一密钥，都能够有效地计算。 密码体系必须满足如下特性： 加密算法(Ek：M-C)和解密算法(Dk：C-M)满足: Dk(Ek(x))=x, 这里x?M； 破译者不能在有效的时间内破解出密钥k或明文x。;密码学的柯克霍夫准则;2.1.3 密码的分类;依据密码体制的特点以及出现的时间分类： 古典替换密码：一般是文字替换，使用手工或机械变换的方式实现。 对称密钥密码：加密密钥＝解密密钥 公开密钥密码：加密密钥≠解密密钥 依据处理数据的类型 分组密码：将明文分成若干固定长度的组，用同一加密算法对每一个明文分组进行加密，输出等长的密文组。 序列密码：流密码，加密时一次处理一个元素。 依据密码分析形式;密码分析（密码攻击）;密码攻击分类;被动攻击和主动攻击;密码攻击的方法;2.2 古典替换密码;凯撒Caesar密码;加法逆元;乘数密码;密钥取值与乘法逆元;求解乘法逆元的方法;例如：k=7, 求解7-1（7关于模26的乘法逆元）;仿射密码;仿射密码示例1;设k＝（5，3），注意到5-1 mod 26=21， 加密函数： Ek(x)=5x+3 (mod 26)， 解密函数： Dk(y)=21(y -3) mod 26 =21y – 11 (mod 26)。 加密明文“yes”的加密与解密过程如下：;基于统计的密码分析;2.2.2 多表代替密码;维吉尼亚Vigenere密码;维吉尼亚Vigenere密码举例;对称密钥密码算法，又称单密钥密码算法、传统密码算法。 通信双方共享密钥，即ke=kd 常用的算法：DES、RC5、AES等 优点 计算开销小，加密速度快，便于硬件实现 缺点 密钥分配：通信安全取决于密钥的机密性，密钥必须通过必威体育官网网址的信道 密钥个数：n(n-1)/2 无法用来签名和抗抵赖（无第三方公证时）;对称密钥密码模型;序列密码;序列密码：通过伪随机数发生器产生性能优良的伪随机序列 (密钥流)，用该序列对明文消息逐位加密，得到密文序列；解 密亦然。;序列密码的基??原理;同步序列密码模型;自同步序列密码;分组密码原理 加密：将明文分成若干固定长度的组，用同一密钥、算法逐组加密，输出等长密文分组。 解密：将密文分成等长的组，采用同一密钥和算法逐组解密，输出明文。;分组密码模型;分组密码算法应满足的要求;2.3.2 数据加密标准DES;DES算法特点;S-DES加密算法(简化的DES);S-DES的体制;S-DES的密钥产生;S-DES的加密变换过程;S盒函数;DES加密流程图;子密钥的产生;函数f的内部流程;DES的安全问题;DES的变形——3DES;2.3.3 分组密码的工作模式;用相同的密钥分别对明文分组加密。;ECB模式特点;ECB替换攻击;密码分组链接模式（CBC）;CBC的特点;;输出反馈模式(OFB)