第九章 实训3-1 了解加密技术.docVIP

本节实训与思考的目的是： (1) 熟悉加密技术的基本概念，了解加密技术的基本内容。 (2) 进一步了解古典加密算法，理解DES加解密算法的工作原理。 1 工具/准备工作 实训内容与步骤 d 2 (3) 一次一密 要想构建一个不可能被攻破的密码其实是非常容易的，相应的技术在几十年前就已经被发掘出来了。首先选择一个随机位串作为密钥，然后将明文转变成一个位串，比如使用明文的ASCII表示法。最后，逐位计算这两个串的异或 (XOR) 值。结果得到的密文不可能被破解，因为即使有了足够数量的密文样本，每个字符的出现概率是相等的，每个两字母组合的概率也是相等的，三字母组合的概率也相等，以此类推。这种方法被称为一次一密 (one-time pad) ，不管入侵者的计算能力有多么强大，这种密码总是能够对抗所有现在的和将来的攻击。其理由来自于信息论：在消息中没有任何信息，因为在指定长度的情况下，所有可能的明文都是等概率的。 表3.1给出了一个一次一密的例子。消息1“I love you.”被转换成7位ASCII码，得到明文1。然后选择一个一次性密钥Pad1，与明文1进行异或操作得到密文。接收方只要把密文与一次性密钥Pad1 (事先得到) 再进行一次异或操作，就可得到明文1。密码分析者可以试验所有可能的一次性密钥，并检查每个密钥所对应的明文。如，用表中的Pad2与密文进行异或操作，得到明文2 (ASCII码) ，明文2对应的消息2这个结果有点似是而非。实际上，对于每一个11字符长的ASCII明文，就有一个生成此明文的一次性密钥。这也是我们所说的在密文中没有任何信息的原因：你总是可以得到任何一条长度正确的消息。 表3.1 一次一密用例 消息1 I l o v e y o u . 明文1 1001001 0100000 1101100 1101111 1110110 1100101 0100000 1111001 1101111 1110101 0101110 Pad1 1010010 1001011 1110010 1010101 1010010 1100011 0001011 0101010 1010111 1100110 0101011 密文 Pad2 1011110 0000111 1101000 1010011 1010111 0100110 1000111 0111010 1001110 1110110 1110110 明文2 消息2 一次一密在理论上是非常有意义的，但是在实践中有许多缺点。首先，一次性密码无法记忆，所以发送方和接收方必须随身携带书面的密码副本。任何一方一旦被敌方捕获的话，很显然，书面的密钥是一个很大的威胁。而且，可被传送的数据总量受到密钥数量的限制。其次，这种方法对于丢失字符或者插入字符非常敏感。如果发送方和接收方失去了同步的话，则从失去同步的点开始，后面所有的数据都变成了垃圾数据。 1) 请在表3.1中的“密文”、“明文2”和“消息2”这三行中填上正确的内容。 2) 比较“消息1”和“消息2”中的内容，谈谈对一次一密的认识，请简述之。 _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ (4) 维吉尼亚密码 (密钥为decipher) Gicz svgkrv: K ib h qzghnm hjlfrp ubjkiew sh axexvhr. K ppci r svqjalq rqh K ib dvzwmpo iv ejn cqc uvv jrqg iscmth. Xjm eyssoio qh tc nhmipi. P ed myub 1.57 blxihw jqvo flw qa etpkyw mu 71 sxssj. Pepg hayuhrva dmxvq qcst mye rj om. Hvqv esaa llvv xrhzxlruoc vw bl. Xydx oizlw dh jgma brydtrg. X hq era ywgymvg edwja qp zikowa. Ecwlqcv