(精选)应用密码学第2讲--古典密码课件.pptVIP

第二章 古典密码 ;上节课内容复习;上节课补充内容－密码算法的分类;上节课补充内容－密码算法的分类;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.;我们将重点介绍 代替密码 ; 一、单表代替密码： 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. 字符组称为一个代替单位.; 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代替函数;加密变换:;加密变换为：; 例4: Caesar密码(凯撒密码) 这是一种对英文字母的典型逐字母加密的的加法密码,其密钥k=3。 英文字母被编码为该字母的序号 英文 A B C D … X Y Z 数字 0 1 2 3 … 23 24 25; 例5:标准字头密码(又称密钥字密码) 这是一种对英文字母的典型逐字母加密的密码,它利用一个密钥字来构造代替表。 ;例4：加密变换为:;将对英文字母的加密变换改为：;维几利亚密码的代替表为;将对英文字母的加密变换改为：; 如果将明、密文空间均改为; 代替密码的安全性分析 1. 单表代替的优缺点 优点: 明文字符的形态一般将面目全非 缺点: (A) 明文的位置不变; (B) 明文字符相同,则密文字符也相同; 从而导致: (I) 若明文字符e被加密成密文字符a,则明文中e的出现次数就是密文中字符a的出现次数; (II) 明文的跟随关系反映在密文之中. 因此,明文字符的统计规律就完全暴露在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变;e：出现的频率约为0.127 t，a，o，i，n，s，h，r：出现的频率约在0.06到0.09之间 d，l：的出现频率约为0.04 c，u，m，w，f，g，y，p，b ：的出现频率约在0.015到0.028之间 v，k，j，x，q，z：出现的频率小于0.01;; 代替密码的安全性分析 2. 多表代替的优缺点 优点: 只要 (1) 多表设计合理,即每行中元互不相同,每列中元互不相同.(这样的表称为拉丁方表) (2) 密钥序列是随机序列，即??有等概性和独立性。 这个多表代替就是完全必威体育官网网址的。 等概性:各位置的字符取可能字符的概率相同； 独立性：在其它所有字符都知道时，也判断不出未知的字符取哪个的概率更大。; 代替密码的安全性分析 2. 多表代替的优缺点 密钥序列是随机序列意味着： （1）密钥序列不能周期重复； （2）密钥序列必须与明文序列等长； （3）这些序列必须在通信前分配完毕； （4）大量通信时不实用； （5）分配密钥和存储密钥时安全隐患大。 缺点：周期较短时可以实现唯密文攻击。 解决方案：密钥序列有少量真随机的数按固定的算法生成，只要它很像随机序列即可。这种序列称为伪随机序列。 ;移 位 密 码 对明文字符或字符组的进行位置移动的密码 例：设明文为： 解放军电子技术学院 移位方式：S[9]={2,5,7,3,4,8,9,1,6} 即:第 i 个密文汉字就是第S[ i]个明文汉字. 则密文为 放子术军电学院解技 移位也是现代密码中必用的一种编码技术 ; 移位密码的安全性分析 1. 移位密码的优缺点 优点: 明文字符的位置发生变化; 缺点: (A) 明文字符的形态不变; 从而导致: (I) 密文字符e的出现频次也是明文字符e的出现次数; 有时直接可破! (如密文字母全相同) 目前也有现成的破译方法. 移位密码优缺点总结: 位置变但形态不变. 代替密码优缺点总结: 形态变但位置不变.; 结论: 将代替密码和移位密码轮番使用,必然可以发挥各自的长处,克服对方的缺点!必然可以设计出安全的密码体制! 这就是现代密码的设计思想!;下节课的内容; 作业: P21 第2.1题.