網(wǎng)絡(luò)信息安全內(nèi)容整理(ppt89頁)-wenkub
2023-02-11 22:29:14 本頁面
【正文】 群 G為循環(huán)群。 SP Networks 是基于替代和置換這兩個基本操作的。 DES的分組和密鑰分別是 64位和 56位的。 現(xiàn)代密碼學(xué)基本原則 2023/2/11 15/72 傳統(tǒng)密碼的簡化模型 2023/2/11 16/72 傳統(tǒng)密碼體制的模型 Y = Ek(X) X = Dk(Y) 2023/2/11 17/36 網(wǎng)絡(luò)信息安全 Chapter 3 Block Cipher and Data Encryption Standard 2023/2/11 Cryptography and Network Security 2 18/36 第 3章 分組密碼和數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) ? 分組密碼是一種加密解密算法，將輸入明文分組當(dāng)做一個整體處理，輸出一個等長的密文分組。 ? 加密解密算法適用于密鑰空間中的 所有元素 。 ? 單向函數(shù)型密碼體制和雙向變換型密碼體制 ? 單向函數(shù)型密碼體制適用于 不需要解密 的場合，容易將明文加密成密文，如哈希函數(shù)； ? 雙向變換型密碼體制可以進行可逆的加密、解密變換。 ? 分組密碼 ? 如果經(jīng)過加密所得到的密文僅與給定的密碼算法和密鑰有關(guān)，與被處理的明文數(shù)據(jù)在整個明文中的 位置無關(guān) ，則稱為分組密碼體制。 理論安全和實際安全 2023/2/11 11/72 ? 對稱密碼體制 (Symmetric System, Onekey System, Secretkey System) 加密密鑰和解密密鑰 相同 ，或者一個密鑰可以從另一個導(dǎo)出，能加密就能解密， 加密能力和解密能力 是結(jié)合在一起的， 開放性差 。2023/2/11 1 網(wǎng)絡(luò)信息安全 Chapter 1 Introduction 2023/2/11 2/41 安全攻擊 ? 對任何機構(gòu)的信息資源進行破壞的行為即安全攻擊 ? 信息安全就是要檢測和防范這種攻擊行為 ? 通常 threat和 attack指的是同樣的事情 ? 安全攻擊的行為范圍很廣 ? 通常有兩大類安全攻擊 ? 被動攻擊：對傳輸進行竊聽和監(jiān)測，通信和信息不受影響，用戶感覺不到攻擊存在，攻擊通常是竊聽或流量分析，判斷通信性質(zhì) ? 主動攻擊：攻擊者破壞通信過程，攔截、修改、偽造、丟棄信息、拒絕服務(wù)或假冒合法用戶 2023/2/11 3/41 Passive Attackrelease of contents 被動攻擊之消息內(nèi)容的泄漏 2023/2/11 4/41 Passive Attack— traffic analysis 被動攻擊之流量分析 2023/2/11 5/41 Active Attack— Masquerade 主動攻擊之偽裝 2023/2/11 6/41 Active Attack— Replay 主動攻擊之重放 2023/2/11 7/41 Active Attack— Modification of messages 主動攻擊之消息修改 2023/2/11 8/41 Active Attack— Denial of Service 主動攻擊之拒絕服務(wù) 2023/2/11 9/72 網(wǎng)絡(luò)信息安全 Chapter 2 Classical Encryption Techniques 2023/2/11 10/72 ? 理論安全，或無條件安全 Theoretical Secure (or Perfect Secure) 攻擊者無論截獲多少密文，都無法得到足夠的信息來唯一地決定明文。 ? 非對稱密碼體制 (Asymmetric System, Twokey System, Publickey System) 加密密鑰和解密密鑰 不相同 ，從一個密鑰導(dǎo)出另一個密鑰是計算上 不可行 的， 加密能力和解密能力是分開的，開放性好。通常以大于等于 64位的數(shù)據(jù)塊為單位，加密得相同長度的密文。 其他加密體制 2023/2/11 14/72 ? 現(xiàn)代密碼學(xué)的 基本原則 ? 設(shè)計加密系統(tǒng)時，總是假定密碼 算法是可以公開 的，需要保密的是密鑰 。 ? 系統(tǒng)易于實現(xiàn)，使用 方便 。 ? 許多分組密碼都采用 Feistel結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)由許多相同的輪函數(shù)組成。 ? 差分分析和線性分析是兩種重要的密碼分析方法。 ? 提供了對明文信息處理所做的 confusion和 diffusion 。元素 a生成了群 G，或者說 a是群 G的生成元。 因此 X的 p1個元素都是正整數(shù)且互不相等。 費馬小定理（范例） 36 （ 2）計算 312 mod 11 ap≡ a mod p, p是素數(shù) 解法：此處指數(shù) （ 12） 和模數(shù) （ 11）是不同的。 1 2 ( ){ ( m od ) , ( m od ) , , ( m od ) }nS ax n ax n ax n??41 歐拉定理（證明） ( ) ( )11( ) ( )11( ) ( )()11()( m od ) ( m od ) ( m od ) 1 ( m od )nniiiinniiiinnniiiinax n xax x na x x nan???????????????????????????????2023/2/11 現(xiàn)代密碼學(xué)理論與實踐 08 42/68 Chinese Remainder Theorem ? 中國余數(shù)定理 CRT說明某一范圍內(nèi)的整數(shù)可通過它對兩兩互素的整數(shù)取模所得的余數(shù)來重構(gòu) ? Z10(0,1,…,9) 中的 10個整數(shù)可通過它們對 2和 5(10的素因子 )取模所得的兩個余數(shù)來重構(gòu) . 假設(shè)數(shù) x的余數(shù) r2=0 且r5=3, 即 x mod 2=0, x mod 5=3, 則 x是 Z10中的偶數(shù)且被 5除余 3, 唯一解 x=8. ? 一種 CRT的表示形式 令 M= mi, 其中 mi兩兩互素 , 1=i, j=k, i≠ j, gcd(mi, mj)=1 將 Zm中的任一整數(shù)對應(yīng)一個 k元組 , 該 k元組的元素均在Zmi中 , 對應(yīng)關(guān)系為 A? (a1,a2,…,a k), 其中 A∈ Zm, 對1=i=k, ai∈ Zmi, 且 ai = A mod mi ??k1i2023/2/11 現(xiàn)代密碼學(xué)理論與實踐 08 43/68 Chinese Remainder Theorem 斷言一 對任何 A， 0≤A≤M，有唯一的 k元組 (a1,a2,…,a k)與之對應(yīng)， 其中 0≤aimi，并且對任何這樣的 k元組 (a1,a2,…,a k)， ZM中 有唯一的 A與之對應(yīng)。 1 2 1 1110 ( m o d )( m o d )( m o d ) ()( )i i i i kiiji i i ii i i i iikiiiMi k M M m m m m mmj i M mc M M m i kM M m M mcA a c MA????? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?????????對 1 ， 令 ， 因 為 ，所 以 對 所 有 的 ， 有 。2023/2/11 現(xiàn)代密碼學(xué)理論與實踐 08 45/68 孫子定理 (孫子算經(jīng) , 35世紀(jì) ) 今有物不知其數(shù) , 三三數(shù)之剩二 , 五五數(shù)之剩三 , 七七數(shù)之剩二 , 問物幾何。 2023/2/11 現(xiàn)代密碼學(xué)理論與實踐 09 54/32 一個例子 ? p=17,q=11,n=pq=17x11=187, φ(n)=(p1)(q1) =16x10=160 ? 選擇 e=7, gcd(7,160)=1, 23x7=161, 所以 d=23 ? 公鑰 KU={7,187}, 私鑰 KR={23,187}, M=88 ? 加密計算 C=887 mod 187 ? 887 mod 187 =[(884mod187)x882mod187)x881mod187)]mod187 ? 881mod187=88 ? 882mod187=7744mod187=77 ? 884mod187=59969536mod187=132 ? 887mod187=(88x77x132)mod187=894432mod187=11 ? 解密計算 M=1123 mod 187 = 88 2023/2/11 現(xiàn)代密碼學(xué)理論與實踐 09 55/32 RSA密碼體制基本原理 ? RSA算法滿足公開密鑰加密的要求 , 必須符合下列條件： ? 有可能找到 e, d, n的值 , 使得對所有 Mn有 Med mod n = M ? 對于所有 Mn的值 , 要計算 Me和 Cd是相對容易的 ? 在給定 e和 n時 , 計算 d是不可行的 ? 幾個關(guān)系
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