保障與安全密碼ppt課件-資料下載頁
2025-01-18 07:35本頁面
【正文】 只有一次一密亂碼本 ， 才是無條件安全的 。 所有其它的密碼系統(tǒng)在唯密文攻擊中都是可破的 （ 蠻力攻擊 ） 。 密碼學基礎(chǔ) 46 破譯算法可分為不同的類別，安全性的遞減順序為： 全部破譯。 密碼分析者找出密鑰 K，這樣 DK（ C） =P。 全盤推導。 密碼分析者找到一個代替算法在不知道密鑰 K的情況下，等價于 DK（ C） =P。 局部推導。 密碼分析者從截獲的密文中找出明文。 信息推導。 密碼分析者獲得一些有關(guān)密鑰或明文的信息。這些信息可能是密鑰的幾個位、有關(guān)明文格式的信息等。 47 條件與工具： 已知加密消息，已知加密算法，截取到明文、密文中已知或推測的數(shù)據(jù)項，數(shù)學或統(tǒng)計工具和技術(shù)，語言特性，計算機，技巧與運氣。 加密算法的好與壞 —破譯難度 理論難度，如解密運算需 1012年（分析技巧可以降低破譯代價） 運算能力，飛速發(fā)展 48 密碼破譯 ? 密碼破譯的原則 : 遵循觀察與經(jīng)驗 ? 方法 :采用歸納與演繹 ? 步驟 :分析、假設(shè)、推測和證實 ? 三大要素： – 語言的頻率特征： e – 連接特征 : q …u, I e x, – 重復(fù)特征 : th, tion , tious 49 5. 英語字母使用頻率 50 第四章 傳統(tǒng)密碼學 密碼學更關(guān)心在計算上不可破譯的密碼系統(tǒng)。如果一個算法用（現(xiàn)在或?qū)恚┛傻玫降馁Y源（ 公開數(shù)據(jù) ）都不能破譯，這個算法則被認為在 計算上是安全 的。 可以用不同方式衡量攻擊方法的復(fù)雜性： 數(shù)據(jù)復(fù)雜性 。 用作攻擊輸入所需的數(shù)據(jù)量 。 處理復(fù)雜性 。 完成攻擊所需要的時間 ， 這個經(jīng)常叫做工作因素 。 存儲需求 。 進行攻擊所需要的存儲量 。 作為一個法則，攻擊的復(fù)雜性取這三個因素的最小化，有些攻擊包括這三種復(fù)雜性的折中：存儲需求越大，攻擊可能越快。 51 “好 ” 密碼體制的若干特性 ? 1 Shannon標準 ? 2 混淆 (Diffusion) 與擴散 (Confusion) ? 3 完善保密性（ Perfect Secrecy） ? 4 冗余度（ Redundancy）與唯一解距離(Unicity Distance) ? 5 乘積密碼（ Product Cipher） ? 6 編碼與密碼體制 52 1 Shannon標準 ? （ 1）為了確定加密和解密算法所必需的密文量應(yīng)擁有相當?shù)膭趧訌姸龋簿褪钦f，一個簡單的密碼體制它足以抵擋少量的密文的丟失，被竊或者抵擋一個攻擊者在很短時間內(nèi)擁有相當?shù)拿芪摹? ? （ 2） 密鑰集合與加密碼算法不應(yīng)太復(fù)雜。即不應(yīng)限制密鑰的選擇或者限制密碼算法對明文類型的使用。 ? （ 3） 密碼體制的實現(xiàn)應(yīng)盡可能簡單。 ? （ 4） 密文串中的錯誤應(yīng)不具有擴散性。且它不會影響后續(xù)密文串的正確性。 ? （ 5） 密文串的長度不應(yīng)比明文串的長度大很多。 53 1 Shannon標準 ? 隨著計算機的發(fā)展，結(jié)合 Shannon的 5條標準，通常一個好的密碼體制至少也應(yīng)滿足以下幾條： ? 1)從截獲的密文串或明文與密文串對，要確定密鑰或任意明文串應(yīng)在計算上是不可行的。 ? 2)密碼體制的保密性不依賴于對加密體制的保密，主要依賴于密鑰的安全。 ? 3)加密和解密算法應(yīng)適用于所有密鑰空間的元素。 ? 4）密碼系統(tǒng)易于實現(xiàn)和使用方便。 54 2 混淆 (Diffusion)與擴散 (Confusion) ? 混淆 ? 就是使密文串和明文串的字母的統(tǒng)計獨立性之間的關(guān)系更加復(fù)雜化。一個算法提供好的混淆，它將使得明文串、密鑰、密文串之間的統(tǒng)計特征更復(fù)雜。 ? 擴散 ? 就是將每一位明文字母的影響盡可能迅速地擴散到較多個輸出的密文字母中，同時隱蔽了明文字母的統(tǒng)計特征。 55 3 完善保密性（ Perfect Secrecy） ? 用概率分布的語言，我們定義： ? 一個密碼體制稱為完善保密的，如果對于任意的 x∈ P和 y∈ C,有 Pr(x|y)= Pr(x)。也就是說，給定密文 y，明文為 x的后驗概率等于明文 x的先驗概率。 ? 用信息熵的語言，可以將完善保密體制稱為滿足條件H(P/C ) = H(C)的密碼體制。 ? 這一結(jié)果告訴我們，為了得到密文字母 y，加密一個特定的明文字母 x與加密所有可能的明文字母 x的概率是相同的。 56 編碼與密碼體制 ? 為了增加加密密文的安全性，我們將加密函數(shù)作用于整個字，短語或者整個句子，這也是可能的。稱這樣的加密為碼字 (Code)。 ? 編碼與密碼體制相結(jié)合，通常的碼字短語比替代的明文要短的多。這本身又提供了對明文的壓縮，而且當碼字是取自于任意的字符串。并不一定是有意義的實際的字、句子等時，這種編碼可具有抗通常的統(tǒng)計特性的密碼分析。
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