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安全工具 主讲教师：楚志凯 E-mail：sqzyczk@163.com 日期：二零一一年九月 本课程教学项目 数据和系统恢复工具 数据加密解密工具 进程查看工具 端口查看工具 进程端口关联工具 基本网络工具 远程控制工具 扫描工具工具 代码分析工具 防火墙工具 入侵检测工具 安全工具 情境3:数据加密解密工具 情景描述 小明历经3个多月花费了大量的心血终于完成了他的毕业论文，为了保证自己的劳动果实不被其他人窃取，他想到了对自己的论文进行加密。可是小明还不懂数据加密和解密的相关知识，你能帮帮他吗！ 学习目标 通过本情境的学习，希望您能够： 了解密码学的基本概念 理解数据加密技术的基本原理 掌握常用文件的简单加密 掌握PGP加密工具的使用方法 掌握解密工具软件的使用方法 密码学概述 密码学是一门古老而深奥的学科，对一般人来说是非常陌生的。长期以来，只在很小的范围内使用，如军事、外交、情报等部门。计算机密码学是研究计算机信息加密、解密及其变换的科学，是数学和计算机的交叉学科，也是一门新兴的学科。 随着计算机网络和计算机通讯技术的发展，计算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和发展起来。在国外，它已成为计算机安全主要的研究方向。 密码技术简介 密码学的历史比较悠久，在四千年前，古埃及人就开始使用密码来必威体育官网网址传递消息。 两千多年前，罗马国王Julius Caesare（恺撒）就开始使用目前称为“恺撒密码”的密码系统。但是密码技术直到本20世纪40年代以后才有重大突破和发展。 特别是20世纪70年代后期，由于计算机、电子通信的广泛使用，现代密码学得到了空前的发展。 解密档案_二战英德密码战 消息和加密 遵循国际命名标准，加密和解密可以翻译成：“Encipher（译成密码）”和“（Decipher）（解译密码）”。也可以这样命名：“Encrypt（加密）”和“Decrypt（解密）”。 消息被称为明文。用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加密，加了密的消息称为密文，而把密文转变为明文的过程称为解密，表明了加密和解密的过程。 明文 密文 明文用M（Message，消息）或P（Plaintext，明文）表示，它可能是比特流、文本文件、位图、数字化的语音流或者数字化的视频图像等。 密文用C（Cipher）表示，也是二进制数据，有时和M一样大，有时稍大。通过压缩和加密的结合，C有可能比P小些。 加密函数E作用于M得到密文C，用数学公式表示为：E（M）=C。解密函数D作用于C产生M，用数据公式表示为：D（C）=M。先加密后再解密消息，原始的明文将恢复出来，D（E（M））=M必须成立。 鉴别、完整性和抗抵赖性 除了提供机密性外，密码学需要提供三方面的功能：鉴别、完整性和抗抵赖性。这些功能是通过计算机进行社会交流，至关重要的需求。 鉴别：消息的接收者应该能够确认消息的来源；入侵者不可能伪装成他人。 完整性：消息的接收者应该能够验证在传送过程中消息没有被修改；入侵者不可能用假消息代替合法消息。 抗抵赖性：发送消息者事后不可能虚假地否认他发送的消息。 算法和密钥 现代密码学用密钥解决了这个问题，密钥用K表示。K可以是很多数值里的任意值，密钥K的可能值的范围叫做密钥空间。加密和解密运算都使用这个密钥，即运算都依赖于密钥，并用K作为下标表示，加解密函数表达为： EK（M）=C DK（C）=M DK（EK（M））=M，如图所示。 有些算法使用不同的加密密钥和解密密钥，也就是说加密密钥K1与相应的解密密钥K2不同，在这种情况下，加密和解密的函数表达式为： EK1（M）=C DK2（C）=M 函数必须具有的特性是，DK2（EK1（M））=M，如图所示。 凯撒加解密算法实现 50B.C，Julius Ceasar 使用了一种简单的替换密码- ——后被人称为恺撒密码（Caesar cipher ） ?首先被应用于军事上 (cf Gallic Wars) ?替换方法，每个字母用其后的第三个字母替换 ?Caesar cipher 可以描述如下： ? Plain:?? ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ? Cipher:? DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC ?一般形式，可以把Caesar cipher 中字母移动的位数由3变为1-25中的任何一个 import java.util.Scanner;public class Caeser {private String table; // 定义密钥字母表private int key; // 定义密钥keypublic Caeser(String table, int key) {// 根据不同的字母表和不同的密钥生成一个新的凯撒算法，达到通