西安邮电大学通信与信息工程学院信息安全概论课件第二章 信息必威体育官网网址技术.pptVIP

第二章 信息必威体育官网网址技术;第二章 信息必威体育官网网址技术;密码技术的发展历史 密码技术几乎与文字的历史一样长。 古典密码：远古——1949年 近代密码：1949——1976年 现代密码：1976——至今;加密棒;第一台计算机;Rivest、Shamir和Adleman;密码学的基本概念;密码学的基本目的是面对攻击者Oscar，在被称为Alice和Bob的通信双方之间应用不安全的信道进行通信时，保证通信安全。;密码体制的定义 密码体制：密码体制的构成包括以下要素： M：明文消息空间，表示所有可能的明文组成的有限集。 C：密文消息空间，表示所有可能的密文组成的有限集。 K：密钥空间，表示所有可能的密钥组成的有限集。 E：加密算法集合。 D：解密算法集合。 ;;密码体制的分类 ;密码学的基本概念;密码学的基本概念;2.2 古典密码;移位密码的加密对象为英文字母，移位密码采用对明文消息的每一个英文字母??前推移固定位的方式实现加密。换句话说，移位密码实现了26个英文字母的循环移位。 移位密码中，当取密钥k=3时，得到的移位密码称为凯撒密码，因为该密码体制首先被Julius Caesar所使用。;;代换密码;;;置换密码：保持明文字符未改变，通过重排而更改位置，又称换位密码（Transposition Cipher）。 ;置换密码举例;置换密码举例;2.2 分组加密技术;基本概念;在分组密码中用代替、置换实现扩散和混淆功能 。 混淆：指加密算法的密文与明文及密钥关系十分复杂，无法从数学上描述，或从统计上去分析。 扩散：明文（密钥）中的任一位，对全体密文位有影响。经此扩散作用，可以隐藏明文的统计特性，增加密码的安全。 ;DES算法;DES算法的产生 1979年，美国银行协会批准使用DES。 1980年，DES成为美国标准化协会(ANSI)正式发布的标准。 1984年2月，ISO成立的数据加密技术委员会(SC20)在DES基础上制定数据加密的国际标准工作。;DES算法的描述 为二进制编码数据设计的，可以对计算机数据进行密码保护的数学运算。 DES使用56位密钥对64位的数据块进行加密，并对64位的数据块进行16轮编码。在每轮编码时，一个48位的“每轮”密钥值由56位的“种子”密钥得出来。 DES算法的参数有三个：Key、Data和Mode。 Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥； Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据； Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。 64位明文变换到64位密文； 64位密钥，实际可用长度56位。 ;DES算法;初始换位的功能：64位数据块按位重新组合，把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位。 其置换规则见下表： 58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7 逆置换正好是初始置的逆运算。;DES一次迭代加密过程;DES一次迭代加密过程;扩展置换为: 32 1 2 3 4 5 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32 1 P-盒置换为： 16 7 20 21 29 12 28 17 1 15 23 26 5 18 31 10 2 8 24 14 32 27 3 9 19 13 30 6 22 11 4 25; S-盒： S1,S2...S8的选择函数，是DES算法的核心。其功能是把6bit数据变为4bit数据。 S1: 14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7 　 0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8 　 4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0　 15 12 8 2 4