第二讲____古典密码学幻灯片.pptVIP

Playfair密码 Playfair密码：英国陆军在第一次世界大战，美国陆军在第二次世界大战期间大量使用的一种二字母组代替密码。密钥由26个英文字母组成五阶方阵。 矩阵的构造:从左到右、从上到下填入关键词的字母（去除重复字母），然后再以字母表顺序将余下的字母填入矩阵剩余空间。 * * 构造关键字矩阵如下：harpsichord * * H A R S P I/J C O B D E F G L M N Q U T V W X Z Y K Playfair密码 加密规则 加密规则 m1,m2同行：c1,c2在它们右边； m1,m2同列：c1,c2在它们下边； m1,m2不同行列：c1,c2是m1,m2 组成的长方形的另两个顶点； m1=m2：在其间插入一无效字母； 明文由奇数个字母组成，则在明文后加一无效字母  分析 26×26种字母组合 频率分析变得困难 * * 例： M=bookstore M’=bo xo ks to re C=id rg lp qd hg * * Hill密码 m个连续明文字母被m个密文字母代替 由m个线性方程决定替代方法 m=3时的系统描述： 编码（a=0,b=1,…z=25) C＝KP * * Hill密码 一个例子： 明文为pay more money 加密密钥为 p=15,a=0,y=24 K(15,0,24) mod 26 = (11,13,18) * * Hill密码 破解Hill密码？ 已知明文攻击的情况下解线性方程组。 * * 置换技术－－栅栏技术 are－》aer 明文： wait me at the gate 加密： wimateae atethgt 密文： wimateaeatethgt * * 置换技术－－栅栏技术 更为复杂一些的 密钥：4312567 明文： attackp ostpone duntilt woamxyz 密文：APTMTTNAAODWTSUOCOIXKNLYPETZ * * 置换技术---倒置法 报文倒置：将报文内容按顺序依次倒置，并截成固定长度的字母组，形成密文。 分组倒置：将明文截成固定长度的字母串，将每组字母倒置，形成密文。 例如： 原文there was a small attendance at the meeting 报文gnit eeme htta ecna dnet tall amsa sawe reht 分组 ereth sasaw allam dnett aecna mehtt nitee g * * 置换技术---方格易位法 按双方约定的方格和填写顺序，将原文填入方格，再按约定的抄写次序写出规定长度的密码。 例如：约定5*n方格中，横向从上到下填写原文，从左到右写出长度为4的密码 明文she attended a concert 密文stdc heae encr adot ten 特点：简单易行， 但经不起穷举试验 s h e a t t e n d e d a c o n c e r t * * 分组密码的原理 流密码和分组密码 当前对称加密算法几乎都基于Feistel分组密码 乘积密码 连续执行两个或多个密码基本运算单元 Feistel提出用替代和置换交替的方式构造密码 Shannon提出用扰乱和扩散交替的方式构造密码 扩散和扰乱 目的：挫败基于统计分析的密码分析方法 扩散：明文的统计结构扩散到密文中 扰乱：密文的统计特性与密钥的取值之间的关系尽可能复杂 * * Feistel密码 Feistel加密