第4讲 密码学及基本概念和基本编码技术.pptVIP

第4讲 密码学的基本概念和 基本编码技术 ;主 要 内 容 一、密码学的基本目标 二、密码学中有关加密算法的一些基本概念 三、最基本的破译方法----穷举攻击 四、三个基本的编码原理; 敌手的攻击方法:;（1）对抗窃听的技术：加密技术;（2）对抗主动攻击的技术：认证技术;（3）对抗抵赖的技术;要求：添加认证码后能让所有人都可识别承诺的真伪; 密码学的基本目标就是解决信息安全的三个基本安全需求，即： （1）信息的机密性保证； （2）信息的真实性认证； （3）承诺的不可否认性保证。;二、有关加密算法的一些基本概念; Kerckhoffs假设: ----假设敌手知道除密钥之外的所有知识! ----即要求： 一切的秘密蕴于密钥之中!; 假设敌手知道: (1) 所使用的密码算法;; 2. 三类主要的攻击方法:; 如果没有密钥会怎样? ----谁都可脱密! 如果可能的密钥太少会怎样? ----如果对每个可能的密钥都逐个测试，则一定可以碰到正确的密钥，利用它就可脱密! 这就是穷举攻击方法！ 穷举攻击就是逐一利用每个可能的密钥对密文进行脱密测试，; 要想能抵抗穷举攻击，一个加密算法的可能密钥总数不能太少! 一个加密算法的可能密钥的总数称为该密码算法的密钥变化量。 目前，密钥变化量少于264的密码算法不能对抗穷举攻击，因而是不安全的! 密钥变化量为2128的密码算法是能够对抗穷举攻击的! 为什么?;假设密钥的变化量为2128.; 穷举攻击是最笨、但往往也是最有效的攻击方法。; 密码算法设计的最理想境界就是让所有可能的破译方法都比穷举攻击更无效!;四、密码算法的基本编码技术;四、密码算法的基本编码技术;基本编码技术的分类 (1) 代替密码 利用预先设计的代替规则,对明文逐字符或逐字符组进行代替的密码. 分为单表代替和多表代替两种 (2) 移位密码 对各字符或字符组进行位置移动的密码. (3) 加减密码 将明文逐字符或逐字符组与乱数相加或相减的密码.; 利用预先设计的固定代替规则,对明文逐字符或逐字符组进行代替的密码.; 例1: 汉字和符号的区位码(单表代替) ;例2 以十进值数为代替单位的S盒; 这是一种对英文字母逐字母加密的密码。;加密变换为：; 单表代替的缺点是： 只要两个明文字符组相同，则对应的密文字符组一定相同。 多表代替密码可以克服这个缺点。;例4：加密变换为：;拉丁方变换E(ki,mi) ;一次一密的密码体制的缺点;4. 序列密码算法的基本结构 ;序列密码的一般结构（数学模型） ;五、移位密码;移位密码与代替密码的优缺点对比：;交替使用代替和移位形成的密码算法;六、加减密码----一种特殊的代替密码; 例6:仿射密码 设A=(ai j)n×n是由密钥定义的环Z/(m) = {0,1, 2, m-1}上的n级可逆方阵，明文x＝(x1, x2,…, xn )是Z/(m)的n维向量，且密文y＝(y1, y2,…, yn) 满足;交替使用代替密码和仿射密码形成的密码算法;仿 射 变 换;小 结