[第讲密码学概论.ppt

第2讲 密码学概论 课程主要内容 密码学的目的：Alice和Bob两个人在不安全的信道上进行通信，而破译者Oscar不能理解他们通信的内容。 密码系统的定义： 密码体制是这样的一个5元组 　　{M，C，K，E，D}， 且满足如下的条件： 1. M是所有可能明文(消息)的集合；（明文空间） 2. C是所有可能的密文的集合； 　 （密文空间） 3. K是一个可能密钥的有限集； （密钥空间） 4. 满足以下定义： 密码系统的定义： 加密： 解密： 1、用于转换纯文本到密码的类型 替代 （substitution） 移位 （transposition） 2、密钥的种类 对称，单密钥，秘密密钥 不对称，双密钥, 公开密钥加密 3、以处理纯文本文件的方法 分组密码（block cipher） 流密码（stream cipher） －－－根据密钥的种类分类： 单钥体制(对称密码) 　　K1＝K2 密码编码学是密码体制的设计学，而密码分析学则是在未知密钥的情况下从密文推演出明文或密钥的技术。密码编码学与密码分析学合起来即为密码学 在发端，明文X用加密算法E和加密密钥K得到密文 C?EK (P) 在传送过程中可能出现密文截取者。截取者又称为攻击者或入侵者。 P’ 或 K’ 在收端，利用解密算法D和解密密钥K，解出明文为 DK(C)? DK(EK(P))? P 由对称算法可分为两类： 序列算法（stream algorithm）或序列密码(stream cipher)：明文中的单个位（有时对字节）运算的算法。 分组算法（block algorithm）或分组密码（ block cipher）：把明文信息分割成块结构，逐块予以加密和解密；块的长度由算法设计者预先确定。 密码学应用 用加密来保护信息 采用数字证书来进行身份鉴别 数字指纹 采用密码技术对发送信息进行验证 利用数字签名来完成最终协议 ----密码学数据加密 ----密码学数据加密 ----密码学身份认证 ----基于非对称密钥的挑战应答方式 ----密码学数据完整性 ----密码学数据完整性 ----密码学不可否认性和审计 除了凯撒密码，在其他的单表替代法中，有的字母表被打乱， 用长的密钥字，则距离变大，因而便难于判断是何文字密钥。 离散数学 （1）列换位法 将明文字符分割成为若干个（例如5个）一行的分组，并按一组后面跟着另一组的形式排好，形式如下： c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8 c9 c10 …… 最后，不全的组可以用不常使用的字符或a,b,c…填满。 密文是取各列来产生的：c1c6…c2c7…c3c8….c4c9…. c5c10…. §2 移位密码---换位法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 离散数学 例：明文：WHAT YOU CAN LEARN FROM THIS BOOK 进行排列： W H A T Y O U C A N F R O M T H I S B O O K X X X 则密文为：WOFHOHURIKACOSXTAMBXYNTOX 这里的密钥是数字5。 §2 移位密码---换位法 Evalua