第六章：必威体育官网网址系统的基本信息理论Part1.ppt

第六章：必威体育官网网址系统的基本信息理论 研究目的 通信系统的目的就是要提高信息传输的可靠性、有效性、必威体育官网网址性和认证性 只要满足一定条件，总可以通过信源编码和信道编码，做到信息传输既有效又可靠 信息的安全与必威体育官网网址问题显得尤为重要和突出 1949年，香农发表了“必威体育官网网址通信的信息理论”，提出了将密码建立在解某个已知数学难题上的观点，将必威体育官网网址问题的研究引入了科学的轨道 发展历程 1949年，香农发表了“必威体育官网网址通信的信息理论”，提出了将密码建立在解某个已知数学难题上的观点，将必威体育官网网址问题的研究引入了科学的轨道 1976年，Diffe和Hellman发表了“密码学的新方向”，提出一种划时代的密码类型——公开密钥密码体制 1977年，美国国家标准局正式公布数据加密标准，公开了加密算法，并在商业数据加密方面得到普遍应用，使必威体育官网网址学得到广泛的研究和发展。 本章研究内容 香农在“必威体育官网网址通信的信息理论”中，提出了通用的必威体育官网网址系统数学模型，用信息论的观点对消息与密钥源、完善必威体育官网网址性、理论必威体育官网网址性与实际必威体育官网网址性等信息必威体育官网网址问题作了全面深刻的论述，使信息论成为研究密码学和密码分析学的一个重要理论基础。 本章主要介绍信息论在必威体育官网网址学中的应用，以及香农对必威体育官网网址学问题的基本观点 必威体育官网网址学的基本概念 必威体育官网网址学：研究密码系统或通信系统的安全问题的科学，包含密码学和密码分析学两个分支。 密码学：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：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。 密码体制的基本思想：隐藏和伪装需要必威体育官网网址的信息，使非授权者不能获取信息。 必威体育官网网址学的基本概念 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。 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。 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 必威体育官网网址学的基本概念 加密算法：加密者对明文进行加密所采用的一组法则，又称为加密密码。 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，这组密钥称为加密密钥。 解密密钥：解密算法也在一组密钥的控制下进行，这组密钥称为解密密钥。 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，或从一个易得出另一个的密码体制。 必威体育官网网址学的基本概念 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的密码体制。它使加密能力和解密能力分开。又称为非对称密码体制。 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。 必威体育官网网址系统的数学模型 必威体育官网网址系统的模型（见教材PP452） 必威体育官网网址系统包含以下各部分： 信源：产生消息的源 密钥源：产生密钥序列的源 密钥序列：由密钥源产生的序列 加密编码器：对明文s进行加密变换，将明文空间输出的明文s在加密密钥ke控制下变换成密文c. 解密译码器：合法接收者（信宿）对接收的密文进行解密变换。 必威体育官网网址系统的安全性标准 理论必威体育官网网址性：截取者在具有无限的时间和计算资源条件下，密码系统抗破译的能力。 实际必威体育官网网址性：截取者在一定的计算资源及其他限制的条件下，密码系统抗破译的能力 密码系统满足的条件： 系统即使达不到理论上不可破，也应当是实际上不可破的。 系统的必威体育官网网址性不依赖于对加密、解密算法和系统的必威体育官网网址，而仅仅依赖于密钥的必威体育官网网址性 加密、解密运算简单快捷，易于实现 加密和解密算法适用于所有密钥空间的元素 * * Part 1