[其它]第2章密码学概论.ppt

2.1 密码学的基本概念 密码学(Cryptology) 是研究如何实现秘密通信的科学(密码编码学和密码分析学) 密码编码学(Cryptography) 主要研究对信息进行编码,实现信息必威体育官网网址性的科学 密码分析学(Cryptanalytics) 主要研究、分析、破译密码的科学 2.1 密码学的基本概念 密码学的起源和发展 三个阶段： ? 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 历史回顾 “人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长”。 -- 《破译者》 密码学的起源要追溯到人类刚刚出现，并且尝试去学习如何通信的时候，为了确保他们的通信的机密，最先是有意识的使用一些简单的方法来加密信息，通过一些（密码）象形文字相互传达信息。接着由于文字的出现和使用，确保通信的机密性就成为一种艺术。 例如我国古代的烽火就是一种传递军情的方法，再如古代的兵符就是用来传达信息的密令。就连闯荡江湖的侠士，都有秘密的黑道行话。 历史回顾  军事和外交一直是密码应用的最重要的领域（国王、将军、外交官以及阴谋分子），为了在通讯过程中保护自己信息不被外人所知，使用过形形色色的密码；而为了刺探于己不利的秘密，他们又绞尽脑汁地试图破译对手的密码。加密与解密一直是密码学这枚硬币互相对抗又互相促进的两面。 在第一次世界大战期间，德国间谍曾经依靠字典编写密码。例如25-3-28表示某字典的第25页第3段第28个单词。但是，这种加密方法被美国情报部门用了几天时间破译了。给德国造成了巨大的损失。 历史回顾 直到第一次世界大战结束为止，所有密码都是使用手工来编码的。直接了当地说，就是铅笔加纸的方式。在我国，邮电局电报编码和译码直到很晚（大概是上个世纪八十年代初）还在使用这种手工方法。 1918年，德国发明家亚瑟·谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)和他的朋友理查德·里特(Richard Ritter)创办了谢尔比乌斯和里特公司。开创了用二十世纪的电气技术来取代那种过时的铅笔加纸的加密方法。 接下来的十年中，德国军队大约装备了三万台ENIGMA。谢尔比乌斯的发明使德国具有了最可靠的加密系统。在第二次世界大战开始时，德军通讯的必威体育官网网址性在当时世界上无与伦比。 似乎可以这样说，ENIGMA在纳粹德国二战初期的胜利中起到的作用是决定性的，但是我们也会看到，它在后来希特勒的灭亡中扮演了重要的角色。 事实上，密码学真正成为科学是在19世纪末和20世纪初期，由于军事、数学、通讯等相关技术的发展，特别是两次世界大战中对军事信息必威体育官网网址传递和破获敌方信息的需求，密码学得到了空前的发展，并广泛的用于军事情报部门的决策。 他的大哥鲁道夫(Rudolph) 在二十年代当上了德国通讯部门的头头，就是他正式命令在军队中使用ENIGMA。 汉斯-提罗求他大哥在政府部门替自己谋个职位。鲁道夫给他的二弟在密码处(Chiffrierstelle)找了个位置。这是专门负责德国密码通讯的机构——ENIGMA的指挥中心，拥有大量绝密情报。 1931年11月8日，施密特化名为艾斯克(Asche)和法国情报人员在比利时接头，在旅馆里他向法国情报人员提供了两份 珍贵的有关ENIGMA操作和转子内部线路的资料，得到一万马克。靠这两份资料，盟国就完全可以复制出一台军用的ENIGMA机。 法国密码分析人员断定这种密码是不可破译的。他们甚至根本就懒得根据搞到的情报去复制一台ENIGMA。 在十年前法国和波兰签订过一个军事合作协议。波兰方面一直坚持要取得所有关于ENIGMA的情报。既然看来自己拿着也没什么用，法国人就把从施密特那里买来的情报交给了波兰人。和法国人不同，破译ENIGMA对波兰来说至关重要，就算死马也要当作活马医。后来英国应情报部门在波兰人的帮助下于1940年破译了德国直至1944年还自认安全可靠的ENIGMA的密码系统。 基本术语 消息被称为明文(Plaintext) 用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加 密(Encrtption) 被加密的消息称为密文(Ciphertext) 而把密文转变为明文的过程称为解密(Decryption) 对明文进行加密操作的人员称作加密员或密码员 (Cryptographer) 基本术语 密码算法(Cryptography Algorithm):是用于加密 和解密