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信息传递的一般问题 信源、信道、信宿 攻击的种类： 中断（Interruption)（干扰） 截取（Interception) (侦听） 修改（Modification） 伪造（Fabrication) 密码学术语 加密（编码） 解密（解码） 密码系统：用于加密与解密的系统 加密方法介绍－恺撒密码 恺撒密码的特点 单字母密码（简单替换技术） 简单，便于记忆 缺点：结构过于简单，密码分析员只使用很少的信息就可预言加密的整个结构 已知加密与解密算法 C=E(p)=(p+k)mod(26) p=D(C)=(C-k)mod(26) 25个可能的密钥k 明文已知且易于识别 恺撒密码的改进－其它单字母替换 使用密钥 Key ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 　　keyabcdfghijlmnopqrstuvwxz spectacular 　　ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 　　spectaulrbdfghijkmnoqvwxyz 泄露给破译者的信息更少 对字母进行无规则的重新排列 E(i)=3*i mod 26 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ adgjmpsvybehknqtwzcfilorux E(0)=3*0 mod 26＝0－－－a E(1)=3*1 mod 26＝3－－－d E(2)=3*2 mod 26＝6－－－g E(9)=3*9 mod 26＝1－－－b 简单替换密码； 密钥加密； 乘数密码。 任意替换：26！4x1026 可能的key。 基于语言统计规律仍可破译 多字母替换密码--平稳分布 单字母替换E1和E2,分别用于明文信息中奇数和偶数位置的字符，从而打乱密文中的字母分布频率特性（通常E2应为的E1补充） E1(T)=a, E2(T)=b; E1(X)=b, E2(X)=a； E1(a)=(3*a)mod26， E2(a)=((5*a)+13)mod 26) 多字母替换密码--平稳分布 例： E1(a)=a E2(a)=25-a ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba It was the best of times, it was the worst of times… Ig wzs ghv bvsg ou trmvs rt dah tse doisg ou trmvs 弗纳姆（Vernam）密码 一次性密钥类型的密码 一个任意长的非重复的并且结合明文的数字序列，仅使用一次。从而保证密文不显露密钥结构。 移位（排列） 替换：制造混乱，使得确定消息和密钥是怎样转换成密文的尝试变得困难。 移位：重新排列消息中的字母，将消息或密钥外的信息扩散到整个密文，从而打破密文的结构特性。 列移位 DES标准 分组密码的一个典型代表。 1974年，美国国家标准局(NBS)向全社会公开征集一种用于政府部门非机密数据的加密算法。 IBM公司提出了一种称为LUCIFER的算法。 在此基础上，经过一段时间的修改与简化，美国国家标准局于1977年正式颁布这个算法，称为数据加密算法DES，用作政府及商业部门的非机密数据加密标准。 该算法输入64bit 明文，在64bit的密钥控制下，通过初始换位，再经过16层的加密变换，最后通过逆初始变换得到64bit的密文。 对称加密算法的优劣 优点：加密、解密速度非常快。 缺点： 要求提供一个安全的渠道使交易双方在首次通信时能够协商一个共同的密钥。 密钥难以管理。 不能提供信息完整性的鉴别，无法验证发送者和接受者的身份。 对称密钥的管理和分发工作是一项具有潜在危险和烦琐的过程。 公开密钥体系 1976年，美国学者Diffe和Hellmen根据单向函数的概念提出了公开密码密钥体制，引起了密码学一场革命。 公开密钥密码体制从根本上克服了传统密码体制的困难，解决了密钥分配和消息认证等问题，特别适合于计算机网络系统的应用。 公钥体制的基本思想 公开密钥密码体制简称公钥体制，其基本思想是利用求解某些数学难题的困难性 用户的加密密钥与解密密钥不再相同，从加密密钥求解密密钥是非常困难的。 用户加密密钥可以公开，登记在网络的密钥数据库中。 任何人要与某个用户U通信，只要在公开的密钥数据库中查得用户U的加密密钥，用此加密密钥加密明文变成密文，将密文传送给指定用户U 任何人如果没有解密密钥都不能恢复出明文。 用户U可以用仅有自己知道的解密密钥对收到的密文进行解密，恢复出明文，从而完成必威体育官网网址通信。 RSA体制 RSA体制是美国麻省理工学院(MIT)Rivest，shamir和adleman于1978年提出来的