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第1章 数字技术 1.6.2 加密编码原理 在加密编码中： 真实数据称为明文M， 对真实数据施加变化的过程称为加密EK， 加密后输出的数据称为密文C ，从密文恢复出明文的过程称为解密DK，如图1.12所示。 图1.12 加密编码原理示意图 第1章 数字技术 第1章 数字技术 例：明文1010110， 密钥1010101， 采用模2相加， 求：密文。 解： 明文1010110 密钥1010101 密文0000011 密钥1010101 明文1010110 完成加密和解密的算法称为密码体制。 变换过程中使用的参数叫密钥K。 第1章 数字技术 加密时使用的密钥与解密时使用的密钥分为： （1）可以相同（单密钥）。 （2）也可以不同（双密钥）。 对称（单密钥）体制：加密密钥和解密密钥相同或者很容易相互推导出。 非对称（双密钥）密码体制：加密密钥和解密密钥中至少有一个在计算上不可能被另一个导出。 第1章 数字技术 1.6.3 常用密码 根据加密明文数据时的加密单位的不同，分为分组密码和序列密码两大类。 （1）分组密码：设M为密码消息，将M分成等长的连续区组M1,M2,…，分组的长度一般是几个字符，并且用同一密钥K为各区组加密 （2）序列密码：若将M分成连续的字符或位m1,m2,…，并用密钥序列K＝K1K2…的第i个元素给mi加密 第1章 数字技术 常用分组密码： 1、DES密码 DES （DES??Data Encryption Standard）密码是一种采用传统加密方法的区组密码，它的算法是对称的，既可用于加密又可用于解密。 2、换位密码 对数据中的字符或更小的单位（如位）重新组织，但并不改变它们本身。 3、替代密码 改变数据中的字符，但不改变它们之间的相对位置。 第1章 数字技 4、IDEA（Intrenational Data Encryption Algorithm），即国际数据加密算法。 5、RSA体制：是根据PKC算法由美国麻省理工学院（MIT）的研究小组提出。理论基础：利用数论。 正：要求得到两个大素数（如大到100位）的乘积在计算机上很容易实现。 逆：但要分解两个大素数的乘积在计算上几乎不可能实现。 第1章 数字技术 1.6.4 量子密码通信 量子计算机上采用量子算法，以同样的运算速度计算，10-8秒可完成。RSA加密法在Shor量子算法面前无安全性可言。 1984年，贝内特和布拉萨德提出了第一个量子密码术方案，称为BB84方案，由此迎来了量子密码术的新时期。 1989年，IBM实验室的Bennett 等人完成了第一个演示性实验。 2002年，Gisin小组的即插即用光纤量子密钥协商系统将光纤长度提高到67km，是世界上第一个商用量子密钥分发系统。 2005年美国在马萨诸塞州的剑桥建立了第一个利用量子密码保护通信的计算机网络。该网络称为Qnet。 2008年，中国科大量子通信研究获得中国年度科学成果奖。2009年，合肥建成国内第一个量子通信局域网。 第1章 数字技术 1.7 本章小结 本章简要介绍了数字信息处理与传输的一些关键技术，包括：模数转换、信源编码、信道编码、加密编码等等。 这些技术是保证数字信息传输系统的有效性、可靠性、安全性的基础。是现代数字系统的基本组成部分。 第1章 数字技术 1.9 习题 1、上网查阅资料，了解数字技术的必威体育精装版进展。 2、上网查阅文献，了解数字信号的有关技术。 第1章 数字技术 图1.6 三种不同的脉冲调制 第1章 数字技术 脉冲编码调制 脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制，它是一种用一组二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。  脉冲编码调制是一种最典型的语音信号数字化的波形编码方式， 其系统原理框图如图 1.7 所示。 第1章 数字技术 图1.7 脉冲编码调制系统原理 第1章 数字技术 首先，在发送端进行波形编码(主要包括抽样、量化和编码三个过程)，把模拟信号变换为二进制码组。 编码后的PCM码组的数字传输方式可以是直接的基带传输，也可以是对微波、光波等载波调制后的调制传输。 在接收端，二进制码组经译码后还原为量化后的样值脉冲序列，然后经低通滤波器滤除高频分量，便可得到重建信号。 第1章 数字技术 1.3.5 抽样信号的量化与编码 1. 量化 利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称为量化。  2. 编码 把量化后的信号电平值变换成二进制码组的过程称为编码，其逆过程称为解码或译