应用密码学第2讲古典密码.ppt

上节课内容复习 明文、密文、密钥（概念） 加密、解密（概念及函数的表示方法） 密码体制 加、脱密密钥，加、脱密函数 破译 攻击方法（穷举攻击中根据密钥量来推算攻击时间） 上节课补充内容－密码算法的分类 必威体育官网网址内容 受限制的（restricted)算法 算法的必威体育官网网址性基于保持算法的秘密 基于密钥（key-based)的算法 算法的必威体育官网网址性基于对密钥的必威体育官网网址 上节课补充内容－密码算法的分类 密钥 对称密码算法（symmetric cipher) 加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同，即从一个易于推出另一个，又称秘密密钥算法或单密钥算法 非对称密钥算法（asymmetric cipher) 加密密钥和解密密钥不相同，从一个很难推出另一个 又称公开密钥算法（public-key cipher) 。 公开密钥算法用一个密钥进行加密, 而用另一个进行解密其中的加密密钥可以公开,又称公开密钥（public key)，简称公钥。解密密钥必须必威体育官网网址,又称私人密钥 （private key)私钥，简称私钥 上节课补充内容－密码算法的分类 明文处理方式 分组密码（block cipher) 将明文分成固定长度的组，用同一密钥和算法对每一块加密，输出也是固定长度的密文。 流密码（stream cipher) 又称序列密码。序列密码每次加密一位或一字节的明文。 例： UZQSOVUOHXMOPVGPOZPEVSGZWSZOPFPESXUDBMETSXAIZVUEPHZHMDZSHZOWSFPAPPDTSVPQUZWYMXUZUHSXEPYEPOPDZSZUFPOMBZWPFUPZHMDJUDTMOHMQ 下节课的内容 古典密码的统计分析 * * 第二章 古典密码 《应用密码学》课程幻灯片（电院24队） 第二章 古典密码 学习本章目的： 1. 学习基本的密码编制原理; 2.了解早期编制密码的基本方法; 3. 为进一步学习现代密码的编制打下基础。 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. 这里代替规则又称为代替函数、代替表或S盒。它的固定性是指这个代替规则与密钥因素和被加密的明文字符的序号无关。 即相同的明文字符组产生相同的密文字符组. 例1: 汉字和符号的区位码(单表代替) 2211 2277 例2 以十进值数为代替单位的代替函数 则明文晨五点总攻 先变换为区位码 1931 4669 2167 5560 1505 再被加密成密文 4624 1996 8497 0095 4050 单表代替的缺点:明文字符相同,则密文字符也相同 明文 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 密文 5 4 8 2 1 0 9 7 3 6 即代替表为: 加密变换: 例3 加法密码 选定常数 q 和 k. 明文空间=密文空间= 脱密变换： 其中 读作 n 模q,它是n被q除后所得的余数. 如18 mod7 = 4 上述加法称为模q加. 加密变换为： 特别地,若取q =10 和 k=3,则 脱密变换为： 此时,明文:晨五点总攻 变换为区位码 1931 4669 2167 5560 1505 后就被加密成密文 4264 7992 5490 8893 4838 缺点: 密文差 = 明文差 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 加密变换为： 脱密变换为： 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。 如: 若选择cipher作为密钥字,则对应代替表为: 明文 A B C D E F G H I J K