【正文】 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 安全工具 主講教師：楚志凱 Email： 日期：二零一一年九月 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 本課程教學(xué)項目 ? 數(shù)據(jù)和系統(tǒng)恢復(fù)工具 ? 數(shù)據(jù)加密解密工具 ? 進程查看工具 ? 端口查看工具 ? 進程端口關(guān)聯(lián)工具 ? 基本網(wǎng)絡(luò)工具 ? 遠(yuǎn)程控制工具 ? 掃描工具工具 ? 代碼分析工具 ? 防火墻工具 ? 入侵檢測工具 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 安全工具 情境 3:數(shù)據(jù)加密解密工具 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 池步洲 ,190820xx，福建省閩清人 ,中國著名的密碼破譯專家，因破獲日軍密碼促使“海軍之花”山本五十六被截殺。 主要成就 : 破譯山本五十六出巡密碼 破譯珍珠港事件密碼 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 畢業(yè)學(xué)校：早稻田大學(xué) 代表作品： 《 日本遣唐使簡史 》 、《 日本華僑經(jīng)濟史話 》 等 1941年 ,進入國民黨中央調(diào)查統(tǒng)計局，編入總務(wù)組機密二股，偵收日軍密電碼 . 1951年 4月 ,以“抗拒反動黨團分子登記”罪被捕。 1963年釋放 1979年任上海社科院研究員 . 20xx年在日本神戶去世 . 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 情景描述 ? 小明歷經(jīng) 3個多月花費了大量的心血終于完成了他的畢業(yè)論文，為了保證自己的勞動果實不被其他人竊取，他想到了對自己的論文進行加密?？墒切∶鬟€不懂?dāng)?shù)據(jù)加密和解密的相關(guān)知識，你能幫幫他嗎！ 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 學(xué)習(xí)目標(biāo) ? 通過本情境的學(xué)習(xí)，希望您能夠： ? 了解密碼學(xué)的基本概念 ? 理解數(shù)據(jù)加密技術(shù)的基本原理 ? 掌握常用文件的簡單加密 ? 掌握 PGP加密工具的使用方法 ? 掌握解密工具軟件的使用方法 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 課程議題 數(shù)據(jù)加密與解密 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 密碼學(xué)概述 ? 密碼學(xué)是一門古老而深奧的學(xué)科，對一般人來說是非常陌生的。長期以來，只在很小的范圍內(nèi)使用，如軍事、外交、情報等部門。計算機密碼學(xué)是研究計算機信息加密、解密及其變換的科學(xué)，是數(shù)學(xué)和計算機的交叉學(xué)科，也是一門新興的學(xué)科。 ? 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和計算機通訊技術(shù)的發(fā)展，計算機密碼學(xué)得到前所未有的重視并迅速普及和發(fā)展起來。在國外，它已成為計算機安全主要的研究方向。 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 密碼技術(shù)簡介 ? 密碼學(xué)的歷史比較悠久，在四千年前，古埃及人就開始使用密碼來保密傳遞消息。 ? 兩千多年前，羅馬國王 Julius Caesare（愷撒）就開始使用目前稱為“愷撒密碼”的密碼系統(tǒng)。但是密碼技術(shù)直到本 20世紀(jì) 40年代以后才有重大突破和發(fā)展。 ? 特別是 20世紀(jì) 70年代后期，由于計算機、電子通信的廣泛使用，現(xiàn)代密碼學(xué)得到了空前的發(fā)展。 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 解密檔案 _二戰(zhàn)英德密碼戰(zhàn) 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 消息和加密 ? 遵循國際命名標(biāo)準(zhǔn)，加密和解密可以翻譯成：“ Encipher（譯成密碼）”和“（ Decipher）（解譯密碼）”。也可以這樣命名：“ Encrypt（加密）”和“ Decrypt（解密）”。 ? 消息被稱為明文。用某種方法偽裝消息以隱藏它的內(nèi)容的過程稱為加密，加了密的消息稱為密文，而把密文轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑牡倪^程稱為解密，表明了加密和解密的過程。 加密 解密 明文 密文 原始明文 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 明文 密文 ? 明文用 M（ Message，消息）或 P（ Plaintext，明文）表示，它可能是比特流、文本文件、位圖、數(shù)字化的語音流或者數(shù)字化的視頻圖像等。 ? 密文用 C（ Cipher）表示，也是二進制數(shù)據(jù)，有時和 M一樣大，有時稍大。通過壓縮和加密的結(jié)合， C有可能比 P小些。 ? 加密函數(shù) E作用于 M得到密文 C，用數(shù)學(xué)公式表示為： E（ M） =C。解密函數(shù) D作用于 C產(chǎn)生 M，用數(shù)據(jù)公式表示為： D（ C） =M。先加密后再解密消息，原始的明文將恢復(fù)出來， D（ E（ M）） =M必須成立。 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 鑒別、完整性和抗抵賴性 ? 除了提供機密性外，密碼學(xué)需要提供三方面的功能：鑒別、完整性和抗抵賴性。這些功能是通過計算機進行社會交流，至關(guān)重要的需求。 ? 鑒別：消息的接收者應(yīng)該能夠確認(rèn)消息的來源；入侵者不可能偽裝成他人。 ? 完整性：消息的接收者應(yīng)該能夠驗證在傳送過程中消息沒有被修改；入侵者不可能用假消息代替合法消息。 ? 抗抵賴性：發(fā)送消息者事后不可能虛假地否認(rèn)他發(fā)送的消息。 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 算法和密鑰 ? 現(xiàn)代密碼學(xué)用密鑰解決了這個問題，密鑰用 K表示。 K可以是很多數(shù)值里的任意值，密鑰 K的可能值的范圍叫做密鑰空間。加密和解密運算都使用這個密鑰，即運算都依賴于密鑰，并用 K作為下標(biāo)表示，加解密函數(shù)表達為： ? EK（ M） =C ? DK（ C） =M ? DK（ EK（ M）） =M，如圖所示。 加密 解密明文 密文 原始明文密鑰 密鑰商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 ? 有些算法使用不同的加密密鑰和解密密鑰，也就是說加密密鑰 K1與相應(yīng)的解密密鑰 K2不同，在這種情況下，加密和解密的函數(shù)表達式為： ?EK1（ M） =C ?DK2（ C） =M ? 函數(shù)必須具有的特性是， DK2（ EK1（ M）） =M，如圖所示。 加密 解密明文 密文 原始明文加密密鑰解密密鑰商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 凱撒加解密算法實現(xiàn) ? ， Julius Ceasar 使用了一種簡單的替換密碼 —— 后被人稱為愷撒密碼（ Caesar cipher ） ? 首先被應(yīng)用于軍事上 (cf Gallic Wars) ? 替換方法，每個字母用其后的第三個字母替換 ? Caesar cipher 可以描述如下： ? Plain: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ? Cipher: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC ? 一般形式，可以把 Caesar cipher 中字母移動的位數(shù)由 3變?yōu)?125中的任何一個 商丘職院計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 impo