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密码学与复杂性理论 林东岱 中国科学院软件研究所 信息安全国家重点实验室 2010年2月3 日 DDLIN-2010-2-3 信息安全问题 机密性 • 怎样保护不想让别人知道的一些信息，小的可以是私人日记、信 用卡信息、银行密码，大的可以是政治、军事或外交机密，如导 弹的布署等。 完整性 • 消息的接收者能够验证消息在传送过程中没有被修改或者替换， 完整性保证了发送方发送的消息和接收方接收到的消息的一致性。 可认证性与零知识性 • 包括身份认证和数据源认证，用于确定人、计算机和文件的真实 身份，以防假冒、替换或否认。 DDLIN-2010-2-3 什么是密码学？ Cryptography＝hiding + writing 密码学是研究必威体育官网网址通信的一门科学。它研究在 不安全的环境中，如何把所要传输的信息在发 给接收者之前进行秘密转换以防止第三者对信 息的窃取。 密码学是研究设计与分析克服敌手的不良影响 的协议的一门科学 DDLIN-2010-2-3 算法和密钥 加密密钥K1 解密密钥K2 明文 加密变换 密文 解密变换 原始明文 EK1(M)=C, DK2(C)=M, DK2(EK1(M))=M • 对称密码体制（私钥密码体制）：K1 ＝K2 • 非对称密码体制（公钥密码体制）：K1≠K2 DDLIN-2010-2-3 一般必威体育官网网址系统模型 密码分析者 搭线信道 搭线信道 m 非法 （窃听者） 入侵者 （主动攻击） （被动攻击） C m 加密器 C 解密器 m 发送者 C=Eke(m) m=DKd(C) 接收者 信 道 k k e d 安全信道 加密密钥 解密密钥 Ke K d 密钥信道 DDLIN-2010-2-3 替换密码 凯撒(Caesar)密码 明文: Caesar cipher is a shift substitution 密文: FDHVDU FLSKHU