密码学与密码技术 第一章 引言-2.ppt

* 转轮机_设计原理 打字机 * 转轮机_工作原理 P31 图2.7 用编号表示内部引线的三转轮机。 转轮机使用一个周期为26n的多表代换算法。 多筒系统中，操作员每按一次输入键，最后一个转轮就旋转一个引脚的位置，最后一个转轮旋转完一圈之后，它前面一个圆筒就旋转一个引脚的位置，依此类推...整个系统重复使用26×26×26＝17576个不同的代换字母表。 * 多字母组代换密码 普莱费厄（Playfair）密码：英国陆军在第一次世界大战，美军及其他一些盟国军队在第二次世界大战期间大量使用的一种二字母组代替密码。密钥由26个英文字母组成五阶方阵。 矩阵的构造:从左到右、从上到下填入关键词的字母（去除重复字母），然后再以字母表顺序将余下的字母填入矩阵剩余空间。 * Playfair密码 H A R P S IJ C O D B E F G K L M N Q T U V W X Y Z 关键词：harpsichord大键琴 * 加密规则 m1,m2同行：c1,c2在它们右边； m1,m2同列：c1,c2在它们下边； m1,m2不同行列：c1,c2是m1,m2 组成的长方形的另两个顶点； m1=m2：在其间插入一无效字母； 明文由奇数个字母组成，则在明文后加一无效字母。 * Playfair密码 以自己的名字加密... M=zhangxuan→C=vscwqrnsqw 解密： C＝cpqfghbqrz C=idrglpqdhg H A R P S IJ C O D B E F G K L M N Q T U V W X Y Z * Playfair的进步 相对于简单的单表代换法是一个很大的进步。 有26×26=676种双字母组合，比对单个字母进行判断要困难得多。 字母对在使用频率的统计规律上比要单个字母弱得多，使频率分析困难得多。 在很长一段时间内被认为是较安全的。 * 总结 置换技术:列置换，多重置换; 代换技术: 单表:凯撒 同音 多表: Vigènere ，游动钥（一次一密），转轮机 多字母组：playfair * 隐写术 字符标记：用铅笔标记，按某个角度对着光亮看。 不可见墨水。 针刺：对着光线。 打字机的色带校正：特殊色带。 * 密码分析学 攻击传统的密码体制有两种方法： 密码分析学：依赖于算法的性质和明文的一般特征。（大部分） 穷举攻击：对一条密文尝试所有可能的密钥，直到把它转换为可读的有意义的明文。（Caesar密码） * 密码分析学 P21 密文是26个字母的任意代换，利用语言的规律（频率不变）进行攻击： 把密文字母使用的相对频率统计出来，与英文字母的使用频率分布进行比较。 被分析密文为：UZQSOBUOHXMOPVGPOZPEVSGZWSZOPFPESXUDBMETSXAIZVUEPHZHMDZSHZOWSFPAPPDTSVPQUZWYMXUZUHSXEPYEPOPDZSZUFPOMBZWPFUPZHMDJUDTMOHMQ * 密码分析学 被分析密文为：UZQSOBUOHXMOPVGPOZPEVSGZ t a e e t e a t WSZOPFPESXUDBMETSXAIZVUEPHZ hat e e a a t t HMDZSHZOWSFPAPPDTSVPQUZWY MXUZUHSXEPYEPOPDZSZUFPOMBZWPFUPZHMDJUDTMOHMQ * 密码分析学 前面这个例子破译的是什么类型的密码？ 单表代替密码 它反映了原来字母的频率 对付同音/多字母组代换密码就不行了 * 作业 关键词解释2.7.1： 密码编码学、置换密码、密码学、 Vigènere密码。 密码分析学、代换密码、加密、Caesar密码。 思考题2.7.2： 2.2密码算法中两个基本函数是什么？ 用密码进行通信的2个人需要多少密钥？ 5个人呢？70个人呢？（注意：密钥是否能通用） 习题2.7.3： 2.1(1、2参考图2.5) 、2.3、2.9（b） 2.2、 2.8、 2.9（a） School of Software School of Software * 密码学与密码技术 * 传统密码体制模型 * 传统密码编码分类 传统密码 置换密码 代换密码 明文中的元素被重新排列 明文中的每个元素由其他元素所代替 * 代换密码2.2 单表代换密码 同音代换密码 多表代换密码 多字母组代换密码 * 单表代换密码