加密方法简介(一).pptx

密码学基础郑小博目 录密码学的起源、发展和现状密码学基本概念常规加密的现代技术密码学发展阶段1949年之前 密码学是一门艺术1949～1975年 密码学成为科学1976年以后 密码学的新方向——公钥密码学第1阶段－古典密码 密码学还不是科学,而是艺术 出现一些密码算法和加密设备 密码算法的基本手段出现，针对的是字符 简单的密码分析手段出现 主要特点：数据的安全基于算法的必威体育官网网址第1阶段－古典密码Phaistos圆盘，一种直径约为160mm的Cretan-Mnoan粘土圆盘，始于公元前17世纪。表面有明显字间空格的字母，至今还没有破解。20世纪早期密码机中途岛战役 约瑟夫·罗谢福特: 一位优秀的天才般的密码专家。1940年，他帮助破解了日本海军的行动代码JN-25正是由于得到了他的关于日军企图攻占莫尔兹比港口的报告，美国海军才派遣第十七特遣舰队参加了珊瑚海的战斗 中途岛战役 1942年5月中旬，罗谢福特发现一支敌军主力部队将要展开行动日军无线电波发射频繁；这些电波表明日军正在计划大规模的行动。但是攻击的目标是哪儿？通过研究破译的密码，罗谢福特注意到，日军反复使用了“AF”这两个字母。无论AF代表什么意思，罗谢福特猜测，它就是日军攻击的目标。 中途岛战役 罗谢福特最后认为，AF一定是中途岛检验: 得到尼米兹海军上将的准许之后，向中途岛发送一个伪造的情报--很清楚地报告了岛上蒸馏厂的倒闭。两天后，他们截获到一个新的日军报告，说AF缺少淡水 纳瓦霍语１９４２至１９４５年太平洋战争期间，美国海军陆战队征召了４２０名纳瓦霍族人，让他们用自己的土著语言编制和传递密码由于纳瓦霍语没有文字，语法和发音又极其复杂，当时与美军作战的日军一直无法破译，因此这种密码也被称为“不可破译的密码” 第1阶段－古典密码1883年Kerchoffs第一次明确提出了编码的原则：加密算法应建立在算法的公开不影响明文和密钥的安全。这一原则已得到普遍承认，成为判定密码强度的衡量标准，实际上也成为传统密码和现代密码的分界线。第2阶段 1949~1975 计算机使得基于复杂计算的密码成为可能 相关技术的发展1949年Shannon的“The Communication Theory of Secret Systems” 1967年David Kahn的《The Codebreakers》1971-73年IBM Watson实验室的Horst Feistel等几篇技术报告主要特点：数据的安全基于密钥而不是算法的必威体育官网网址 第3阶段 1976~1976年：Diffie Hellman 的 “New Directions in Cryptography” 提出了不对称密钥1977年Rivest,Shamir Adleman提出了RSA公钥算法90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法主要特点：公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的必威体育官网网址通信成为可能第3阶段 1976~1977年DES正式成为标准80年代出现“过渡性”的“Post DES”算法,如IDEA,RCx,CAST等90年代对称密钥密码进一步成熟 Rijndael,RC6, MARS, Twofish, Serpent等出现2001年Rijndael成为DES的替代者目 录密码学的起源、发展和现状密码学基本概念常规加密的现代技术信息传递的一般问题信源、信道、信宿攻击的种类：中断（Interruption)（干扰）截取（Interception) (侦听）修改（Modification）伪造（Fabrication)角色：通信双方、可信第三方、不可信第三方介质：软件、硬件、数据数据的性质 AvailabilityInterruption --Interception --Modification --Fabrication --Confidentiality Integrity Authenticity被动攻击主动攻击窃听中断修改伪造获取消息内容流量分析破坏可用性破坏完整性破坏真实性攻击分类基本概念密码学(Cryptology): 是研究信息系统安全必威体育官网网址的科学.密码编码学(Cryptography): 主要研究对信息进行编码,实现对信息的隐蔽.密码分析学(Cryptanalytics):主要研究加密消息的破译或消息的伪造.基本概念明文（Plaintext）：消息的初始形式；密文（CypherText）：加密后的形式记： 明文记为P且P为字符序列， P=[P1,P2,…,Pn] 密文记为C,C=[C1,C2,…,Cn] 明文和密文之间的变换记为 C=E(P)及P=D(C) 其中 C表示密文，E为加密算法；P为明文，D为解密算法 我们要求密码系统满足：P=D(E(P))基本概念 需要密钥的加密算法，记为：C