第二讲：密码学基础.ppt

多密码表加密法 为了解决词频分析问题 维热纳尔(Blaise de Vigenere)于16世纪末确立 其密码不再用一个密码表来加密，而是使用了26个不同的密码表 变换加密技术 对明文进行某种置换 栅栏加密技术 明文“Comehometomorrow” C m h m t m r o o e o e o o r w 密文”Cmhmtmrooeoeoorw” C m h m t m r o o e o e o o r w 简单分栏式变换加密技术 基本方法 一行行写，一列列读 明文“Comehometomorrow” 密文”Cmroermtoeowhmoo” 如果列读的顺序再变一下，352146得密文 “mtohmoerCmreowoo” 很容易破解 第一列 第二列 第三列 第四列 第五列 第六列 C o m e h o m e t o m o r r o w 多轮简单分栏变换加密技术 简单分栏变换加密变换多次，从而增加复杂性 明文“Comehometomorrow” 352146得密文“mtohmoerCmreowoo” 以“mtohmoerCmreowoo”为明文再做若干次。 第一列 第二列 第三列 第四列 第五列 第六列 C o m e h o m e t o m o r r o w 多轮简单分栏变换加密技术 第二轮 明文“mtohmoerCmreowoo” 352146得密文“oComrtrwmeohmooe” 以“oComrtrwmeohmooe”为明文再做若干次。 轮次越多，复杂度越高 第一列 第二列 第三列 第四列 第五列 第六列 m t o h m o e r C m r e o w o o Vernam加密 Vernam加密法也称一次性板(One-Time-Pad)，用随机的非重复的字符集合作为输出密文。 1.明文:? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? H? ?? ???O? ?? ???W? ?? ???A? ?? ???R? ?? ???E? ?? ???Y? ?? ???O? ?? ???U? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?7? ?? ???14? ?? ? 22? ?? ? 0? ?? ???17? ?? ? 4? ?? ???24? ?? ?14? ?? ? 20? ?? ?+2.密钥? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???N? ?? ???C? ?? ?? ?B? ?? ???T? ?? ?? ?Z? ?? ?? ?Q? ?? ???A? ?? ???R? ?? ???X? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???13? ?? ???2? ?? ?? ?1? ?? ???19? ?? ?25? ?? ? 16? ?? ???0? ?? ? 17? ?? ? 233.初始和? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 20? ?? ? 16? ?? ? 23? ?? ?19? ?? ? 42? ?? ? 20? ?? ? 24? ?? ?31? ?? ? 434.大于25则减去26? ?? ?? ? 20? ?? ? 16? ?? ? 23? ?? ?19? ?? ? 16? ?? ? 20? ?? ? 24? ?? ???5? ?? ???175.密文? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???U? ?? ???Q? ?? ?? ?X? ?? ???T? ?? ?? ?Q? ?? ?? ?U? ?? ???Y? ?? ???F? ?? ???R 由于一次性板用完就要放弃,因此这个技术相当安全,适合少量明文消息,但是对大消息是行不通的(一次性板称为密钥(Key),并且明文有多长,密钥就有多长,因此对于大消息行不通).Vernam加密法最初是ATT公司借助所谓的Vernam机实现的. 对称密钥发布问题 加密和解密密钥是一样的 如何将解密密钥安全发送给接收方？ 二战德国在使用ENIGMA 密码机时也是对称密钥。采用的办法就是每天更新密码，在发送新密电前，用老的密钥加密新的密钥。 所以盟军总能收到短的密电，但初期还是没有办法破译 对称密钥密码系统的密钥数 两个人——只要一个密钥 三个人——要三个密钥 四个人——要4*3/2个 五个人——要5*4*3/2个 N个人——要 个，即N*(N-1)/2! 如果有1000人参加，那么就需要499500个密钥。这个数字就太大了。 Diffie-Hellman密钥见换协议/算法 为了解决对称密钥交换问题 Whitefield Diffie与Martin Hellman