第三章--密碼學基礎與應用(已修改)
2025-08-17 10:43 本頁面
【正文】 第三章 密碼學基礎與應用 ? 密碼學概述 ? 古典密碼學 ? 對稱密碼學 ? 非對稱密碼學 ? Hash算法 ? 數(shù)字簽名 ? 密碼與網(wǎng)絡安全協(xié)議 密碼學概述 ? 密碼學包括 密碼編碼學 和 密碼分析學 。 ? 密碼算法：用于加密和解密的數(shù)學函數(shù)。 ? 明文：原本的消息。 ? 密文：加密后的消息。 ? 密碼系統(tǒng)：由算法以及所有可能的明文、密文和密鑰組成。 ? C=E(M)表示加密， M=D(C)表示解密，M=D(E(M)) 密碼算法的分類（一） 按照保密的內(nèi)容分 : ? 受限制的 （ restricted)算法 對數(shù)據(jù)的保密性基于對算法的保密。 ? 基于密鑰 （ keybased)的算法 算法的保密性基于對密鑰的保密。 密碼算法的分類（二） 按照對明文的處理方法： ? 分組密碼 （ block cipher) 將明文分成固定長度的組，用同一密鑰和 算法對每一塊加密，輸出也是固定長度的密 文。 ? 流密碼 （ stream cipher) 又稱 序列密碼 。序列密碼每次加密一位或 一字節(jié)的明文。序列密碼是手工和機械密碼 時代的主流。 ? 序列密碼 ISSOPMI 明文 Y 密鑰（可選的 ） WDHUW… 密文 分組密碼 XN OI TP YR CN ES 明文 I H 密鑰（可選的 ） PO 密文 BA QC KD EM MC 密碼算法的分類 (三 ) 在基于密鑰的算法中，按照密鑰的特點分類： ? 對稱密碼算法 （ symmetric cipher) 又稱 傳統(tǒng)密碼算法 （ conventional cipher)， 就是加密密鑰和解密密鑰相同，或實質上等 同，即從一個易于推出另一個。又稱 秘密密 鑰算法 或 單密鑰算法。 ? 非對稱密鑰算法 （ asymmetric cipher) 加密密鑰和解密密鑰不相同，從一個很難 推出另一個。又稱 公開密鑰算法 （ publickey cipher) 。 古典 密碼學 ? 密碼技術是信息安全的核心技術。 ? 密碼技術要求很高的數(shù)學基礎：群和域的理論、計算復雜性以及實時分析，更不用說概率與統(tǒng)計。 ? 我們希望建立這樣一種密碼算法，它對于合法的發(fā)送者和接受者來說易于操作，而對于惡意的截取者卻十分困難。 ? 可靠的密碼學建立在數(shù)學和形式化的計算機科學產(chǎn)生的結論之上。 密碼學的產(chǎn)生與發(fā)展 ? 滾筒密碼 ? 看下面一段話： 經(jīng)大們的意日那方過家參名被的些式短啟觀字埋涼投進暫程了和 在風奔行的去一生教吹他著歡一個前堂來的溝迎家大從里，靈通儀 中教事，庭魂。式國堂的是院就后餐。職因里在，館圍業(yè)為的風一 吃繞。據(jù)古中本飯著副說樹，正。一市這沙和經(jīng)途個長樣沙一的中 天說他作群市。井們響不長副的那死，信公市石底后讓神干長板下 的人的去先路埋位愜中了生上著置意國，又，死離，人愛興許人上 也用開致多。帝讓一玩勃石人最人種笑勃板們近覺超的地上之。得 越市帶刻所一上語長領著以陣帝言和我人愿夏和的 經(jīng)大們的意日那方 過家參名被的些式 短啟觀字埋涼投進 暫程了和在風奔行 的去一生教吹他著 歡一個前堂來的溝 迎家大從里，靈通 儀中教事，庭魂。 式國堂的是院就 后餐。職因里在 ，館圍業(yè)為的風 一吃繞。據(jù)古中 本飯著副說樹， 正。一市這沙和 經(jīng)途個長樣沙一 的中天說他作群 市。井，們響不 長副的那死，信 公市石底后讓神 干長板下的人的 去先路埋位愜中 了生上著置意國 ，又，死離，人 愛興許人上也用 開致多。帝讓一 玩勃石人最人種 笑勃板們近覺超 的地上之。得越 市帶刻所一上語 長領著以陣帝言 和我人愿夏和的 滾筒密碼 經(jīng) 過 短 暫 的 歡 大 家 啟 程 去 關鍵參數(shù)：滾筒的寬度（密鑰） 愷撒密碼（ Caesar） 原理：把一個字母替換為它后面固定位置的 另一個字母（單表代換密碼）。 A B C D E F G …… X Y Z D E F G H I J …… A B C 明文 :Caesar cipher is a shift substitution 密文 :FDHVDU FLSKHU LV D VKLIW VXEVWLWXWLRQ 弗納姆密碼（ Vernam Cipher） ? 1918年 Gilbert Vernam 為 ATamp。T設計的一種一
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