现代密码学 第1讲--概述.ppt

解放军信息工程大学量子密码研究室 上海贝尔培训中心 现代密码学  信息技术系郑洪英 1 课程相关介绍－－教材 1 课程相关介绍－－参考书籍 教 学 参 考 书 1 1 课程相关介绍－－参考书籍 教 学 参 考 书 2 1 课程相关介绍－－参考书籍 (3) Handbook of Applied Cryptology (电子书籍,Internet网上可下载) 1 课程相关介绍－－课程讲授 主讲学时：40学时 实验学时：16学时 第一章 概述 1 课程相关介绍－－概念 什么叫密码学？ 密码学(Cryptology)： 是研究密码编制、密码破译和密码系统设计的的一门综合性科学，其包括密码编码学和密码分析学。 密码编码学(Cryptography)： 主要研究对信息进行编码,实现对信息的隐蔽。 密码分析学(Cryptanalytics)：主要研究加密消息的破译或消息的伪造。 1 课程相关介绍—密码学研究的内容 编码学研究的主要内容： 序列密码算法的编码技术 分组密码算法的编码技术 公钥密码体制的编码技术 加密算法、 数字签名方案、 密钥分配方案 认证方案 单向函数等 1 课程相关介绍—密码学研究的内容 密码分析学研究的主要内容 （1） 密码算法的安全性分析和破译的理论、方 法、技术和实践 （2）密码协议的安全性分析的理论与方法 （3）安全必威体育官网网址系统的安全性分析和攻击的理论、方法、技术和实践 1 课程相关介绍－－密码学是干什么的？ 密码学是干什么的? 密码学要解决的基本问题: (1) 信息的必威体育官网网址传输和存储问题; (2) 信息的认证问题. 1 课程相关介绍—密码学的应用领域 密码学能够解决的问题 1. 信息系统的安全与必威体育官网网址问题； 2.电子商务、电子政务中的安全和必威体育官网网址问题； 3.银行系统、证券系统、保险系统等的安全问题； 4.商品、票据、信用卡等的防伪与审核问题。 2 密码学发展 1949年之前 密码学是一门艺术 1949～1975年 密码学成为科学 1976年以后 密码学的新方向——公钥密码学 2 密码学发展－－第一阶段概述 第1阶段－古典密码 密码学还不是科学,而是艺术 出现一些密码算法和加密设备 密码算法的基本手段出现，针对的是字符 简单的密码分析手段出现 主要特点：数据的安全基于算法的必威体育官网网址 2 密码学发展－－第一阶段中的例子 第1阶段－古典密码 几个典型的密码：卡撒密码、维几尼亚密码； 几个典型的战例： 一战时德国人的ADFGVX密码被法国密码分析家破译，间接的导致了德国一战的失败； 二战德国人的恩尼格马密码被破，直接导致德军二战的失败 2 密码学发展－－第一阶段中的实例 Phaistos圆盘，一种直径约为160mm的Cretan-Mnoan粘土圆盘，始于公元前17世纪。表面有明显字间空格的字母，至今还没有破解。 2 密码学发展－－第一、二阶段中的密码机 20世纪早期密码机 2 密码学发展－－第二阶段概述 第2阶段 1949~1975 计算机使得基于复杂计算的密码成为可能 相关技术的发展： 1949年Shannon的《The Communication Theory of Secret Systems》 1967年David Kahn的《The Codebreakers》 1971-73年IBM Watson实验室的Horst Feistel等几篇技术报告 主要特点：数据的安全基于密钥而不是算法的必威体育官网网址 2 密码学发展－－第三阶段大事记 第3阶段 1976~ 1976年：Diffie Hellman 的 “New Directions in Cryptography” 提出了不对称密钥密码； 1977年Rivest,Shamir Adleman提出了RSA公钥算法 1977年DES正式成为标准 2 密码学发展－－第三阶段大事记 80年代出现“过渡性”的“Post DES”算法,如IDEA,RCx,CAST等 90年代对称密钥密码进一步成熟 Rijndael,RC6, MARS, Twofish, Serpent等出现 90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法 2001年Rijndael成为DES的替代者 2004年著名的MD5算法被中国的王小云破译 3 必威体育官网网址系统－－信息传输中的基本概念 信息传输中的角色 4 密码学的基本概念－－基本概念 明文：被隐蔽的消息称作明文，通常用m表示。其英文为Message和Plaintext 明文就是没有被加密的消息. 密文：将明文隐蔽后的结果称作密文或密报，通常用c表示。其英文为Ciphert