第2讲_古典密码学幻灯片.ppt

密码分析(Cryptanalysis) 宇宙的直径： 100亿(1010)光年即1026米 (一光年=1016米) 质子的直径：约10-15米 宇宙质子数：约为103(26+15)=10123 约为2408 RSA整数分解：数量级为21024 实际上是不可行的 分析法 确定性分析法 利用一个或几个已知量(比如，已知密文或明文-密文对)， 用数学关系式表示出所求未知量(如密钥等)。 已知量和未知量的关系视加密和解密算法而定， 寻求这种关系是确定性分析法的关键步骤。 例如，以n级线性移存器序列作为密钥流的流密码， 就可在已知2n bit密文下，通过求解线性方程组破译。 统计分析法 利用明文的已知统计规律进行破译的方法。 密码破译者对截收的密文进行统计分析， 总结出其间的统计规律，并 与明文的统计规律进行对照比较， 从中提取出明文和密文之间的对应或变换信息。 密码分析(Cryptanalysis) 频度分析 通过分析计算密文字符出现的频率来破译密码 现实消息中字母、字母组合的出现有频率规律 经过代换变换，频率规律没有改变 16世纪晚期，英国的菲利普斯利用频度分析法成功破解苏格兰 女王玛丽的密码信，信中策划暗杀英国女王伊丽莎白，这次解 密将玛丽送上了断头台。 卡西斯基Kasiski分析试验 如果两个相同的明文字母序列间的距离 正好是密钥长度的倍数，将会产生相同的密文序列。 研究密文序列时，若发现重复出现的字母序列，则它们间的距离 很可能是密钥长度的倍数：猜测密钥长度。 寻找重复出现的字母序列并求其长度的过程称为Kasiski试验 密码分析(Cryptanalysis) 密码分析(Cryptanalysis) 密码分析之所以能够破译密码， 最根本的是依赖于明文中的多余度。 香农 1949年用他开创的信息论理论 第一次透彻地阐明的密码分析的基本问题。 密码分析(Cryptanalysis) 密码可能经受的不同水平的攻击 (1) 惟密文攻击(Ciphertext Only Attacks) (2) 已知明文攻击(Know Plaintext Attacks) (3) 选择明文攻击(Chosen Plaintext Attacks) 自适应选择明文攻击(Adaptive Chosen Plaintext Attacks) (4) 选择密文攻击(Chosen Ciphertext Attack) 密码分析(Cryptanalysis) 惟密文攻击 掌握：一些消息的密文， 这些消息都用同 一加密算法加密。 任务：恢复尽可能多的明文，或者最好是能 推算出加密消息的密钥来， 以便可采用相同的密钥解出其他被加密的消息。 密码分析(Cryptanalysis) 已知明文攻击 掌握：不仅可得到一些消息的密文， 而且也知道这些消息的明文。 任务：推算出加密消息的密钥来，或者 导出解密算法，可对用同一密钥加密的任何新的消息进行解密 密码分析(Cryptanalysis) 选择明文攻击 掌握：不仅可得到一些消息的密文和相应的明文 而且也可选择被加密的明文。 任务：推出用来加密消息的密钥，或者 导出解密算法，可对用同一密钥加密的任何新的消息进行解密 比已知明文攻击更有效，因为： 密码分析者能选择特定的明文块去加密， 那些