信息安全第2章密碼學基礎(chǔ)-文庫吧
2024-12-24 22:17 本頁面
【正文】 ttcker)或 黑客 (Hacker)主動向系統(tǒng)竄擾 ， 采用刪除 、 增添 、 重放 、 偽造等竄改手段向系統(tǒng)注入假消息， 達到利已害人的目的 。 密碼學的基本概念 (5) ?一個密碼系統(tǒng)，通常簡稱為密碼體制，由 5部分組成： 明文空間 M 全體明文的集合 密文空間 C 全體密文的集合 密鑰空間 K 全體密鑰的集合 加密算法 E 一組由 M到 C的加密變換 解密算法 D 一組由 C到 M的解密變換 密碼體制基本組成 信息加密傳輸?shù)倪^程 ? 加密 : C = E(M,Ke) M C E Ke C M Kd D ? 解密 : M = D(C, Kd) M明文 C密文 Ke加密密鑰 Kd解密密鑰 E加密算法 D解密算法 明文 加密算法 加密密鑰 K1 網(wǎng)絡(luò)信道 解密算法 明文 解密密鑰 K2 密文 用戶 A 用戶 B 傳送給 B的信息 B收到信息 竊聽者 C C竊聽到的信息 !@$%^ 注意 ?數(shù)據(jù)安全基于密鑰而不是算法的保密。 也就是說，對于一個密碼體制，其算法是可以公開的，讓所有人來使用、研究。但具體對于某次加密過程中所使用的密鑰，則是保密的。 ?例如，加密算法為 Y=aX+b，其中， X為明文，計算后 Y成為密文。在具體加密過程中， a、 b的取值為密鑰，假設(shè)為（ 2， 3），明文為 2，則密文計算后為 7。在這個過程中， Y=aX+b可以公開，但具體a=2， b=3的取值不公開。所以即使對方知道了采用的加密算法，由于不知道具體參數(shù)取值，也無法根據(jù)密文計算出明文。 密碼系統(tǒng)的分類 (1) ?根據(jù)密鑰的使用方式分類 ? 對稱密碼體制（秘密鑰密碼體制） ?用于加密數(shù)據(jù)的密鑰和用于解密數(shù)據(jù)的密鑰相同，或者二者之間存在著某種明確的數(shù)學關(guān)系。 ?加密： EK(M)=C ?解密： DK(C)=M ? 非對稱密碼體制（公鑰密碼體制） ?用于加密的密鑰與用于解密的密鑰是不同的，而且從加密的密鑰無法推導出解密的密鑰。 ?用公鑰 KP對明文加密可表示為： EKP(M)=C ?用相應的私鑰 KS對密文解密可表示為： DPK(C)=M 密碼系統(tǒng)的分類 (2) ?根據(jù)明文和密文的處理方式分類 ? 分組密碼體制 （ Block Cipher） ?設(shè) M為明文，分組密碼將 M劃分為一系列明文塊 Mi，通常每塊包含若干字符，并且對每一塊 Mi都用同一個密鑰 Ke進行加密。 ?M=(M1, M2,… ,M n) ， C=(C1, C2 , … ,C n,)，其中Ci=E(Mi,Ke)， i=1,2…,n 。 ? 序列密碼體制 （ Stream Cipher） ?將明文和密鑰都劃分為位 (bit)或字符的序列，并且對明文序列中的每一位或字符都用密鑰序列中對應的分量來加密。 ?M=(M1, M2,… ,M n) ， Ke=(ke1, ke2,…,k en)， C=(C1, C2,…,C n)， 其中 Ci=E(mi,kei) ， i=1,2,…,n 。 密碼系統(tǒng)的分類 (3) ?根據(jù)加密算法是否變化分類 ? 設(shè) E為加密算法， K0, K1,…,K n,為密鑰，M0,M1,…,M n為明文， C為密文 ? 固定算法密碼體制 ?C0=E(M0,K0), C1=E(M1,K1),..., Cn=E(Mn,Kn) ? 變化算法密碼體制 ?C0=E1 (M0,K0), C1=E2 (M1,K1),..., Cn=En (Mn,Kn) 密碼分析 截收者在不知道解密密鑰及通信者所采用的加密體制的細節(jié)條件下，對密文進行分析，試圖獲取機密信息。研究分析解密規(guī)律的科學稱作密碼分析學。 密碼分析在外交、軍事、公安、商業(yè)等方面都具有重要作用，也是研究歷史、考古、古語言學和古樂理論的重要手段之一。 密碼分析 密碼設(shè)計和密碼分析是共生的、又是互逆的，兩者密切有關(guān)但追求的目標相反。兩者解決問題的途徑有很大差別 密碼設(shè)計是利用數(shù)學來構(gòu)造密碼 密碼分析除了依靠數(shù)學、工程背景、語言學等知識外，還要靠經(jīng)驗、統(tǒng)計、測試、眼力、直覺判斷能力 …… ，有時還靠點運氣。 密碼分析方法 — 分析法 確定性分析法 利用一個或幾個已知量 (比如，已知密文或明文 密文對)用數(shù)學關(guān)系式表示出所求未知量 (如密鑰等 )。已知量和未知量的關(guān)系視加密和解密算法而定，尋求這種關(guān)系是確定
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