密碼學(xué)概論ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-20 15:09本頁(yè)面
【正文】 具體規(guī)則 2022/2/11 最著名的多表代換加密體制 Playfair ?由英國(guó)科學(xué)家 Charles Wheatstone于 1854年發(fā)明，以其好友 Baron Playfair的名字命名。 ?例如，明文 a用 c來(lái)代換， b用剩下的 25個(gè)字母中隨機(jī)的一個(gè)來(lái)代換， c用剩下的 24個(gè)字母中隨機(jī)的一個(gè)來(lái)代換， …… ，以此類(lèi)推。例如 3DES算法的密鑰長(zhǎng)度為 168位，密鑰空間為 2168。 ?明文所用的語(yǔ)言是已知的，其意義易于識(shí)別。 ? Caesar密碼（已知的最早的代換密碼） 例如： 明晨五點(diǎn)發(fā)動(dòng)反攻 明文： MING CHEN WU DIAN FA DONG FAN GONG 密文： PLQJ FKHQ ZX GLDQ IDGRQJ IDQ JRQJ 2022/2/11 Caesar Cipher 凱撒密碼 如果讓每個(gè)字母等價(jià)于一個(gè)數(shù)值： 則加密公式為： C=E(p)=(p+3) mod 26 更一般地： C=E(p)=(p+k) mod 26 解密： p=D(C)=(Ck) mod 26 2022/2/11 用窮舉分析可輕松破解 Caesar密碼 ?通常，加密和解密算法是已知的。 2022/2/11 ?破譯 56位 DES的成本 單位 :美元 2022/2/11 ?一個(gè)數(shù)量級(jí)概念 贏得彩票頭等獎(jiǎng)并在同一天被閃電殺死的可能性1/255 2022/2/11 ?統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn) ? 某種計(jì)算資源破譯需要一年時(shí)間 ,在一個(gè)月內(nèi)破譯的可能性 8%, ? 若窮舉需要一個(gè)月時(shí)間 ,則一小時(shí)內(nèi)破譯的可能性是 % 2022/2/11 經(jīng)典密碼學(xué) Classical Encryption ?古典密碼與現(xiàn)代密碼的區(qū)別 ?古典密碼對(duì)于今天來(lái)說(shuō)，是極不安全的，是極易破解的，但其基本方法仍然是近、現(xiàn)代密碼學(xué)的基礎(chǔ)之一。 只要有足夠多的計(jì)算時(shí)間和存儲(chǔ)容量，原則上窮舉法總是可以成功的。 ? putationally secure 計(jì)算上安全 ? The cost of breaking the cipher exceeds the value of the encrypted information. ? The time required to break the cipher exceeds the useful lifetime of the information. 2022/2/11 密碼分析方法 窮舉破譯法 Bruteforce attack 對(duì)截收的密報(bào)依次用各種可解的密鑰試譯，直到得到有意義的明文；一般來(lái)說(shuō)，要獲取成功平均嘗試所有可能密鑰的一半。因此，在 21世紀(jì)，只有經(jīng)得起通過(guò) Inter進(jìn)行全球攻擊的密碼，才是安全的密碼。 ? 1994年， 40多個(gè)國(guó)家的 600多位科學(xué)家通過(guò) Inter，歷時(shí) 9個(gè)月破譯了 RSA129密碼， 1999年又破譯了RSA 140密碼， 2022年， RSA200也被成功破譯。密碼破譯者對(duì)截收的密文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出其間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并與明文的統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行對(duì)照比較，從中提取出明文和密文之間的對(duì)應(yīng)或變換信息。已知量和未知量的關(guān)系視加密和解密算法而定，尋求這種關(guān)系是確定性分析法的關(guān)鍵步驟。兩者解決問(wèn)題的途徑有很大差別 密碼設(shè)計(jì)是利用數(shù)學(xué)來(lái)構(gòu)造密碼 密碼分析除了依靠數(shù)學(xué)、工程背景、語(yǔ)言學(xué)等知識(shí)外，還要靠經(jīng)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、測(cè)試、眼力、直覺(jué)判斷能力 …… ，有時(shí)還靠點(diǎn)運(yùn)氣。 密碼分析在外交、軍事、公安、商業(yè)等方面都具有重要作用，也是研究歷史、考古、古語(yǔ)言學(xué)和古樂(lè)理論的重要手段之一。 2022/2/11 密碼系統(tǒng)的分類(lèi) (3) ?根據(jù)加密算法是否變化分類(lèi) ? 設(shè) E為加密算法， K0, K1,…,K n,為密鑰，M0,M1,…,M n為明文， C為密文 ? 固定算法密碼體制 ?C0=E(M0,K0), C1=E(M1,K1),..., Cn=E(Mn,Kn) ? 變化算法密碼體制 ?C0=E1 (M0,K0), C1=E2 (M1,K1),..., Cn=En (Mn,Kn) 2022/2/11 密碼分析 Cryptanalysis 截收者在不知道解密密鑰及通信者所采用的加密體制的細(xì)節(jié)條件下，對(duì)密文進(jìn)行分析，試圖獲取機(jī)密信息。 ? 序列密碼體制 （ Stream Cipher） ?將明文和密鑰都劃分為位 (bit)或字符的序列，并且對(duì)明文序列中的每一位或字符都用密鑰序列中對(duì)應(yīng)的分量來(lái)加密。 ?用公鑰 KP對(duì)明文加密可表示為： EKP(M)=C ?用相應(yīng)的私鑰 KS對(duì)密文解密可表示為： DKS(C)=M 2022/2/11 密碼系統(tǒng)的分類(lèi) (2) ?根據(jù)明文和密文的處理方式分類(lèi) ? 分組密碼體制 （ Block Cipher） ?設(shè) M為明文，分組密碼將 M劃分為一系列明文塊 Mi，通常每塊包含若干字符，并且對(duì)每一塊 Mi都用同一個(gè)密鑰 Ke進(jìn)行加密。 2022/2/11 密碼系統(tǒng)的分類(lèi) (1) ?根據(jù)密鑰的使用方式分類(lèi) ? 對(duì)稱(chēng)密碼體制（秘密鑰密碼體制） ?用于加密數(shù)據(jù)的密鑰和用于解密數(shù)據(jù)的密鑰相同，或者二者之間存在著某種明確的數(shù)學(xué)關(guān)系。 ? AES，又采用在全世界范圍的公開(kāi)征集、公開(kāi)評(píng)價(jià)的原則，可以預(yù)計(jì) AES是安全的。所以即使對(duì)方知道了采用的加密算法，由于不知道具體參數(shù)取值，也無(wú)法根據(jù)密文計(jì)算出
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