信息论——基础理论与应用（第5版）课件 【ch11】必威体育官网网址系统的基本信息理论.pdfVIP

高等学校电子信息类精品教材 第十一章 必威体育官网网址系统的基本信息理论 信息论——基础理论与应用 》》》 01 必威体育官网网址学 的基本概念 》 一、必威体育官网网址学的基本概念 必威体育官网网址学是研究密码系统或通信系统的安全问题的科学。它包含密码学和密码分析学两个 分支。密码学是研究和设计各种密码体制，使信息得到安全地隐藏。密码分析学是在未知密 钥情况下研究分析破译密码，获取已隐藏信息的科学。 明文(或消息)——需要采用某种方法对其进行变换来隐藏载荷着信息的消息或字符串， 即发送者发送给授权接收者的消息。 密文(或称密报)——明文经过某种变换后成为一种载荷着不能被非授权者所理解的隐藏 信息的消息或字符串。 加密——明文变换成密文的这种变换操作或伪装过程。 解密——利用密钥从密文恢复成明文的操作过程，即加密的逆过程(或又称脱密)。 所以，没有加密的载荷着信息的消息或字符串为明文；加密后的消息或字符串为密文。 加密者——对明文进行加密操作的人员。 接收者——预定接收密文的人员。接收者知道密钥是非常关键的。 加密算法———加密者对明文进行加密所采用的一组法则，又称为加密编码。 解密算法——利用密钥将密文进行解密所采用的一组法则，又称为解密译码。 加密密钥——加密算法通常在一组密钥的控制下进行，这组密钥称加密密钥。 解密密钥——解密算法也在一组密钥的控制下进行，这组密组称为解密密钥。 一、必威体育官网网址学的基本概念 现代密码学中，密码体制主要有两大类：单钥密码体制和双钥密码体制。 单钥密码体制——在加密和解密过程中，加密密钥和解密密钥相同，使用同一个密钥和 算法，或从一个易得出另一个密钥的密码体制，密钥必须必威体育官网网址，需要有必威体育官网网址信道传送密钥， 又称为对称密码体制或私钥密码体制。 双钥密码体制——在加密和解密过程中，加密密钥和解密密钥不相同，而且从一个难以 得出另一个密钥的密码体制。它使加密能力和解密能力分开，所以不再需要存在必威体育官网网址信道了。 它又称为非对称密码体制。 一般情况，在双钥密码体制中，加密密钥可以公开(也称为公钥),而解密密钥必须必威体育官网网址 或难以推算获得，所以又称为公开密钥密码体制。 截取者——凡截取已加密了的消息的任何人，是非授权的、截取机密的人。一般情况， 截取者不知道密钥。 密码分析——在未知密钥的情况下，但通过分析从截获的密文中推断出明文的过程称为 密码分析。称试图对密码进行分析为攻击。 02 必威体育官网网址系统 的数学模型 》》》》》 二、必威体育官网网址系统的数学模型 对于一个必威体育官网网址系统，可归纳模型如图11.1所示，图11.1主要指单钥密码体制。 必威体育官网网址系统设计的目的是对传送的信息进行加密处理，使除授权者以外任何截取者在即使 准确地收到了接收信号条件下也无法恢复出原来的消息。 干扰 窃听 (主动攻击) 密码分析者 (被动攻击) 信源 明文s 加密编 密文c 公开信道 解密译 5 信宿 码器E 码器D 密钥k。 密钥源