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第5章 电子商务的数据加密技术 密码学基础 5.1 　对称密码体制 5.2 公钥密码体制 5.3 5.1　密码学基础 5.1.1 密码学起源与发展 5.1.2 加密与解密 5.1.3 密码系统的设计原则 5.1.4 密码体制的分类 5.1.1 密码学起源与发展(1) 在电子商务的交易过程中，如何有效地对信息进行必威体育官网网址是商务安全的核心问题，对信息进行加密是解决该问题的基本途径。 密码的出现可以追溯到远古时代，密码学也和其他学科一样随着社会的发展而发展，先后经历了手工阶段、机械阶段、电子阶段，而现在则进入了计算机和网络时代。目前，密码学已发展成一门系统的技术科学，是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。 5.1.1 密码学起源与发展(2) 密码学可以上溯到若干个世纪以前，甚至在凯撒大帝的年代。1834年，实验物理学教授惠斯顿发明了电机，这是通信向机械化、电气化跃进的开始，这也为密码通信采用在线加密技术提供了前提条件。1920年，美国电报电话公司的弗纳姆发明了弗纳姆密码。1949年，香农发表了一篇著名论文《秘密体制的通信理论》，该文首先将信息论引入了密码学，从而把已有数千年历史的密码学推向了科学的轨道，奠定了密码学的理论基础。1977年，美国国家标准局颁布了用于非国家必威体育官网网址机关的数据加密标准DES，该系统完全公开了加密、解密算法。数据加密标准DES（Data Encryption Standard）和公钥密钥体制（Public key Crypt-system）的诞生，是密码学中两个重要的事件，成为近代密码学发展史上两个重要的里程碑。 5.1.2 加密与解密 随着网络技术的发展，加密与解密都是我们不可回避的话题。加密可以避免我们的信息被别人拦截和窃取。解密可以促进软件加密水平的进一步提高，加密水平的提高，又需要解密技术的验证。加密与解密是一种辩证的关系，两者相互矛盾、相互依存、缺一不可。 1．加密技术的概念 信息加密技术就是采用数学方法对原始信息进行再组织，使得加密后在网络上公开传输的内容对于非法接收者来说成为无意义的文字。 一个密码体制由明文、密文、密钥与加密运算这四个基本要素构成。图中显示了明文加密解密的过程。 2．加密技术的术语 明文（Cleartext）：最初要发送的原始信息。 密文（Ciphertext）：被加密信息转换后得到的信息。 加密（Encryption）：将明文转换为密文的过程。基于数学方法的程序和必威体育官网网址的密钥对信息进行编码，把计算机数据变成一堆杂乱无章难以理解的字符串。 解密（Decryption）：加密的逆过程，将密文转换为明文的过程。 算法（Algorithm）：加密或解密时所采用的一组规则。 密钥（Key）：在加密（或解密）过程中使用的可变参数称为密钥。 5.1.3 密码系统的设计原则 密码系统的设计遵循以下基本原则： （1）易操作原则。 （2）不可破原则。 （3）整体安全原则。 （4）柯克霍夫斯原则。 （5）与计算机、通信系统匹配原则。 5.1.4 密码体制的分类（1） 按不同的划分标准或者方式，密码体制分为多种形式。 1. 按必威体育官网网址程度划分 （1）理论上必威体育官网网址的密码 （2）实际上必威体育官网网址的密码 （3）不必威体育官网网址的密码 5.1.4 密码体制的分类（2） 2.按密钥方式划分 （1）对称密码体制 （2）非对称密码体制 5.1.4 密码体制的分类（3） 3.按编制原理划分 可分为移位、代替和置换三种以及它们的组合形式。 5.2　对称密码体制 5.2.1 对称密码的概念 5.2.2 数据加密标准 5.2.1 对称密码的概念 对称密钥加密，又称单钥密码算法，是指加密密钥和解密密钥均采用同一密钥算法，而且通信双方必须都要获得这把密钥并保持密钥的秘密。当给对方发信息时，用自己的加密密钥进行加密，而在接收方收到数据后，用对方所给的密钥进行解密。故此技术也称为密钥加密或私钥加密。图中显示了对称密钥加密过程。 5.2.2 数据加密标准（1） 1. DES算法 DES（Data Encryption Standard）即数据加密标准，是对称加密的一种典型算法。该标准是由IBM公司研制的一种对称密码算法，美国国家标准局于1977年公布，并把它作为非机要部门使用的数据加密标准，三十多年来，它一直活跃在国际必威体育官网网址通信的舞台上，扮演十分重要的角色。 5.2.2 数据加密标准（2） DES加密技术的优点 具有加密速度快，必威体育官网网址度高等，适合对大量数据进行加密，能够保证数据的机密性。 缺点：①密钥是必威体育官网网址通信安全的关键，发信方必须安全、妥善地把钥匙护送到收信方，不能泄露其内容，如何才能把密钥安全地送到收信方，是对称密钥加密技术的突出问题。可见，此方法的密钥分发过程十分复杂，所花代