[计算机]信息安全原理与技术_第2章_密码学基础.pptVIP

第2章密码学根底;本章主要内容;2.1概述;2.2密码学根本概念;密码体制

对称密钥体制

非对称密钥体制

;根据密码算法对明文信息的加密方式，对称密码体制常分为两类：

分组密码(Blockcipher，也叫块密码)

DES、IDEA、BLOWFISH

序列密码(Streamcipher，也叫流密码)。

A5、FISH、PIKE

;密码分析学

穷举攻击：又称作蛮力攻击，是指密码分析者用试遍所有密钥的方法来破译密码对可能的密钥或明文的穷举

统计分析攻击：指密码分析者通过分析密文和明文的统计规律来破译密码。

数学分析攻击：指密码分析者针对加密算法的数学依据，通过数学求解的方法来破译密码。;1、唯密文攻击：仅根据密文进行的密码攻击；

2、明文攻击：根据一些相应的明、密文对进行的密码攻击。

3、选择明文攻击：可以选择一些明文，并获取相应的密文，这是密码分析者最理想的情形。例如，在公钥体制中。

4、选择密文攻击：密码分析者能选择不同的被加密的密文，并可得到对应的解密的明文，密码分析者的任务是推出密钥。

5、选择密钥攻击：这种攻击并不表示密码分析者能够选择密钥，它只表示密码分析者具有不同密钥之间关系的有关知识。

6、软磨硬泡攻击：密码分析者威胁、勒索，或者折磨某人，直到他给出密钥为止。;密码算法的平安性：

理论上，除一文一密外，没有绝对平安的密码体制，通常，称一个密码体制是平安的是指计算上平安的，即：密码分析者为了破译密码，穷尽其时间、存储资源仍不可得，或破译所耗资材已超出因破译而获得的获益。;2.3对称密码体制;：美国国家标准局〔NSA〕公开征求密码体制的联邦注册；

：DES首次在?联邦记事?公开，它由IBM开发，它是LUCIFER的改进；

：DES被采用作为非国家机关使用的数据加密标准，此后，大约每五年对DES进行依次审查，1992年是最后一次审查，美国政府已声明，1998年后对DES不再审查了；

：?联邦信息处理?标准版46〔FIPSPUB46〕给出了DES的完整描述。;2.3.1DES分组密码系统;其中E，P是两个置换，?表示比特的“异或〞，S是一组八个变换S1，S2，S3，…，S8，称为S盒，每个盒以6位输入，4位输出，S盒构成了DES平安的核心。

DES算法流程图;函数f及S盒的示意图;2.3.2关于DES的讨论;Internet的超级计算能力：1997年1月28日，美国RSA数据平安公司在Internet上开展了一项“秘密密钥挑战〞的竞赛，悬赏一万美圆，破解一段DES密文。方案公布后，得到了许多网络用户的强力相应。科罗拉州的程序员R.Verser设计了一个可以通过互联网分段运行的密钥有哪些信誉好的足球投注网站程序，组织了一个称为DESCHALL的有哪些信誉好的足球投注网站行动，成千上万的的志愿者参加到方案中。;;差分分析法：除去穷举有哪些信誉好的足球投注网站密钥外，还有其他形式的攻击方法，最著名的有Biham，Shamir的差分分析法。这是一个选择明文攻击方法。虽然对16轮DES没有攻破，但是，如果迭代的轮数降低，那么它可成功地被攻破。例如，8轮DES在一个个人计算机上只需要2分钟即可被攻破。;2.3.3DES扩展形式;2.4公钥密码体制;;第一个公钥体制是1977年由Rivest，Shamir，Adleman提出的，称为RSA公钥体制，其平安性是基于整数的因子分解的困难性。RSA公钥体制已得到了广泛的应用。其后，诸如基于背包问题的Merkle-Hellman背包公钥体制，基于有限域上离散对数问题的EIGamal公钥体制，基于椭圆曲线的密码体制等等公钥体制不断出现，使密码学得到了蓬勃的开展，;2.4.2公钥密码体制介绍;平安的公开密钥密码可以到达以下功能：

〔1〕简化密钥分配及管理问题

公钥体制用于数据加密时：

用户将自己的公开〔加密〕密钥登记在一个公开密钥库或实时公开，秘密密钥那么被严格必威体育官网网址。信源为了向信宿发送信息，去公开密钥库查找对方的公开密钥，或临时向对方索取公钥，将要发送的信息用这个公钥加密后在公开信道上发送给对方，对方收到信息〔密文〕后，那么用自己的秘密〔解密〕密钥解密密文，从而，读取信息。可见，这里省去了从秘密信道传递密钥的过程。这是公钥体制的一大优点。;;〔3〕实现不可否认功能

公钥体制用于数字签名时：

信源为了他人能够验证自己发送的消息确实来自本人，他将自己的秘密〔解密〕密钥公布，而将公开〔加密〕密钥严格必威体育官网网址。与别人通信时，那么用自己的加密密钥对消息加密──称为签名，将原消息与签名后的消息一起发送.

对方收到消息后，为了确定信源的真实性，用对方的解密密钥解密签名消息