計算機的安全技術(已修改)
2025-02-23 16:12 本頁面
【正文】 計算機安全技術密碼技術 引 論 密碼學主要包含兩部內容，即 編碼學 和 密碼分析學 。編碼學是通過編碼技術改變被保護信息的形式，使得編碼后的信息除了指定接收者外其他人無法理解的一門學問，即加密算法的設計和研究。密碼分析，是研究如何攻破一個密碼系統(tǒng)，恢復被隱藏的信息之本來面目，也就是密碼破譯技術。這兩部分內容是矛盾的兩方面。 所謂密碼系統(tǒng)應包含 5個要素 ：明文信息空間、密文信息空間、密鑰空間、加密變換 E和解密變換 D。 計算機安全技術密碼技術 引 論明文：加密前的原始信息。密文：加密后的信息。加密：將明文進行數(shù)據(jù)變換形成密文的過程。解密：將密文進行數(shù)據(jù)變換恢復成明文的過程。密鑰：控制加密和解密運算的符號序列。密碼系統(tǒng)要求 ：使用方便，而且系統(tǒng)的保密不依賴于對加密算法和脫密算法的保密，而只依賴于密鑰的保密。因此，當密文和對應的明文被非法截取后，仍不容易確定解密變換。其次，從截取的密文中極難確定其對應的明文。 計算機安全技術密碼技術 引 論密碼技術應用于：信息的保密、應用于身份的確認、數(shù)據(jù)的完整性等諸多領域。1．通信中的數(shù)據(jù)保護 密碼技術應用于通信線路上信息的保護。一方面，防止傳輸中的信息被非法竊聽導致失密，另一方面，防止信息的內容被惡意攻擊者非法地篡改，并且在發(fā)生此類事件后能迅速發(fā)現(xiàn)。 2．存儲信息的保護信息用密碼技術加密處理后進行存儲，保證只有掌握解密密鑰的合法用戶才能夠存取數(shù)據(jù)，得到正確的明文，在許多用戶系統(tǒng)中，保護個人秘密、防止文件被破壞。計算機安全技術密碼技術 引 論3．通信雙方的身份驗證密碼技術不僅廣泛應用于防止傳輸中的信息和記錄存儲的信息不被攻擊者非法竊聽、瀏覽和篡改，同時，也可以用于識別通信雙方的真實性。這種對存取數(shù)據(jù)和發(fā)來電文的對方的合法性進行確證的方法叫 “驗證 ”。 4．非否認性密碼技術還應用于不可否認性服務。它包含對源和目的雙方的證明，通常的情況下，不可否認服務是一種數(shù)字簽名服務。除此之外，密碼技術還廣泛地應用于計算機網絡安全領域的其它方面。計算機安全技術密碼技術 引 論一般情況下，密碼方法都是一些基本方法的組合。它們通常分為三類：移位法、代替法、代數(shù)法移位法是將明文中的字母重新排列，字母本身并不改變，但相對的位置發(fā)生了一定的變化。代替法是將明文中的字母用其它字母進行代替，而原來的位置并不產生變化。代數(shù)法首先將明文轉換成數(shù)，或直接將明文信息用二進制數(shù)表示作為運算對象，然后再進行特定的運算產生密文。 計算機安全技術密碼技術 引 論密碼分析學，在密碼學中的地位和作用同樣是相當重要的，它是密碼學發(fā)展的主要動力之一，密碼分析的結果是檢驗加密算法的有效性和優(yōu)劣的尺度。密碼分析人員一般需要憑借經驗，通過統(tǒng)計分析等方法，而不是通過邏輯導出。密碼分析學通常采用兩種方法：演繹法和歸納法。近年來，使用計算機進行密碼分析從很大程序上提高了破譯的能力。 計算機安全技術密碼技術 傳統(tǒng)密碼學對一些古典密碼系統(tǒng)進行介紹。增加感性認識，為進一步介紹現(xiàn)代密碼技術打下基礎。所謂換位法又稱為置換法。它是將明文信息中的字符重新進行排列以達到加密目的的方法。 1．柵欄加密法所謂柵欄加密法是將明文按照一定的柵欄深度 d，順序排成柵欄型。然后自左到右自上而下重新組合成新的信息串作為對應的密文。很顯然，對于同樣的明文，由于柵欄深度 d的不同，可以組成不同的密文。因此，柵欄的深度即為密鑰。計算機安全技術密碼技術 傳統(tǒng)密碼學倘若已知密鑰 d，如何恢復明文信息呢？我們假設密文中的字符個數(shù)為 N，密鑰（柵欄深度） d表示為 d個字符，兩個節(jié)頂之間的字符個數(shù)叫節(jié)長 i，最后一個節(jié)所含的字符數(shù)稱為節(jié)尾長 r，柵欄的頂部結點的個數(shù)稱為節(jié)頂數(shù) t，有： t = [N／ i] N = (t－ 1)*i+r通過上述公式，我們能夠計算出必要的參數(shù)將密文恢復為明文信息。 計算機安全技術密碼技術 傳統(tǒng)密碼學2．矩陣換位法在矩陣換位法中，采用將明文按行依次組成 m*n的矩陣，給定一個置換 f， f（ j1， j2）中 j1表示明文中的列號， j2表示置換后對應的列號。對原矩陣進行變換。依次排列得到對應的密文。 在這種加密方法中，只要給定了矩陣的行數(shù) m和列數(shù) n和置換 f，那么就很容易對相應的密文進行解密了。 計算機安全技術密碼技術 傳統(tǒng)密碼學3．定長置換
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