網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)-文庫(kù)吧資料
2024-11-22 04:31本頁(yè)面
【正文】 位的n已不夠安全，應(yīng)停止使用，現(xiàn)在的個(gè)人需要用668位的n，公司要用1024位的n，極其重要的場(chǎng)合應(yīng)該用2048位的n。 李先生在收到密文c=123后，利用只有他自己知道的秘密密鑰計(jì)算：m= cd mod n =123103 mod 143=85，所以，李先生可以得到張小姐發(fā)給他的真正的信息m=85，實(shí)現(xiàn)了解密。則秘密密鑰=（n，d）=（143，103）。 對(duì)于這個(gè)e值，可以算出其逆：d=103。 RSA算法是第一個(gè)較完善的公開密鑰算法，它既能用于加密也能用于數(shù)字簽名。其公開密鑰和私人密鑰是一對(duì)大素?cái)?shù)的函數(shù)。只有密鑰對(duì)中的另一把可以解密消息。,2024/11/21,Page 57,2.2.2 RSA算法 RSA算法的原理 這種算法的要點(diǎn)在于，它可以產(chǎn)生一對(duì)密鑰，一個(gè)人可以用密鑰對(duì)中的一個(gè)加密消息，另一個(gè)人則可以用密鑰對(duì)中的另一個(gè)解密消息。三重DES用兩個(gè)密鑰（或三個(gè)密鑰）對(duì)明文進(jìn)行三次加密解密運(yùn)算。,2024/11/21,Page 56,明文,用K1加密,密文,密文,K1：密鑰1 K2：密鑰2 K3：密鑰3,密文,用K2解密,用K1加密,明文,用K1加密,密文,密文,密文,用K2解密,用K3加密,三重DES（Triple DES）,DES的唯一密碼學(xué)缺點(diǎn)就是密鑰長(zhǎng)度較短。 1998年7月電子前沿基金會(huì)（EFF）使用一臺(tái)25萬美元的電腦在56小時(shí)內(nèi)破譯了56比特密鑰的DES。并且這種機(jī)器的造價(jià)以每10年20%的速度下降?；ㄙM(fèi)10萬美元，平均用1.5天左右就可找到DES密鑰。,2024/11/21,Page 55,DES的破譯,1977年，一臺(tái)專用于破譯DES的并行計(jì)算機(jī)能在一天中找到密鑰，耗資2000萬美元。在1977年，人們估計(jì)要耗資兩千萬美元才能建成一個(gè)專門計(jì)算機(jī)用于DES的解密，而且需要12個(gè)小時(shí)的破解才能得到結(jié)果。 經(jīng)過16輪后，左、右半部分合在一起，經(jīng)過一個(gè)末置換（初始置換的逆置換），這樣該算法就完成了。通過一個(gè)初始置換，將明文分組分成左半部分和右半部分，各32位長(zhǎng)。將該操作重復(fù)16次，便實(shí)現(xiàn)了DES的16輪運(yùn)算。 這四步運(yùn)算構(gòu)成了函數(shù)f。,2024/11/21,Page 50,在每一輪中，密鑰位移位，然后再?gòu)拿荑€的56位中選出48位。 使用硬件進(jìn)行變換時(shí)，只需用64個(gè)輸入“管腳”到64個(gè)輸出“管腳”的模塊，輸入“管腳”和輸出“管腳”之間按定義的變換進(jìn)行連接。 最后，輸入的64位原始數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成64位看起來被完全打亂了的輸出數(shù)據(jù)，但可以用解密算法（實(shí)際上是加密過程的逆過程）將其轉(zhuǎn)換成輸入時(shí)的狀態(tài)。另外，在每輪編碼開始、過后以及每輪之間，64位數(shù)碼被以一種特別的方式置換（數(shù)位順序被打亂）。,2024/11/21,Page 48,在每輪編碼時(shí)，一個(gè)48位的“每輪”密鑰值由56位的完整密鑰得出來。,2024/11/21,Page 47,DES有16輪，這意味著要在明文分組上16次實(shí)施相同的組合技術(shù) 。通過一個(gè)初始置換，將明文分組分成左半部分和右半部分，各32位長(zhǎng)。所有的保密性依賴于密鑰。（密鑰通常表示為64位的數(shù)，但每個(gè)第8位都用作奇偶校驗(yàn)，可以忽略。,2024/11/21,Page 46,數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）,DES是一種分組加密算法，而且還是一個(gè)對(duì)稱算法：加密和解密用的是同一算法。如將明文ENGINEERING按行排在3*4矩陣中，如下所示：,給定一個(gè)置換 ：,2024/11/21,Page 43,現(xiàn)在根據(jù)給定的置換，按第2列，第4列，第1列，第3列的次序排列，就得得到密文： NIEGERNEN IG 在這個(gè)加密方案中，密鑰就是矩陣的行數(shù)m和列數(shù)n，即m*n＝3*4，以及給定的置換矩陣。如明文是： WHAT YOU CAN FROM THIS BOOK 分組排列為：,2024/11/21,Page 41,密文則以下面的形式讀出： WOFHOHURIKACOSXTAMBXYNTOX 這里的密鑰是數(shù)字5。如：把明文中的字母的順序倒過來寫，然后以固定長(zhǎng)度的字母組發(fā)送記錄。,2024/11/21,Page 39,維吉尼亞表,2024/11/21,Page 40,（3） 換位密碼 換位密碼是采用移位法進(jìn)行加密的。 解密過程： 以密碼字母選擇行，從中找到密文字母，密文字母所在列的列名即為明文字母。采用的算法為 f（a）=（a+Bi） mod n （i=（1，2，…，n）） 例如：加密明碼文HOWAREYOU，密鑰為YOUR。,2024/11/21,Page 37,這種加密的加密表是以字母表移位為基礎(chǔ)把26個(gè)英文字母進(jìn)行循環(huán)移位，排列在一起，形成2626的方陣。若明文信息mlm2m3…mn，采用n個(gè)字母（n個(gè)字母為B1，B2，…Bn）替代法，那么，ml將根據(jù)字母Bn的特征來替代，mn+l又將根據(jù)B1的特征來替代，mn+2又將根據(jù)B2的特征來替代……，如此循環(huán)。,2024/11/21,Page 36,（2）多表替代密碼 周期替代密碼是一種常用的多表替代密碼，又稱為維吉尼亞（Vigenere）密碼。如密鑰是HOW，那么新的字母表就是： HOWABCDEFGIJKLMNPQRSTUVXYZ 這個(gè)密鑰很短，多數(shù)明文字母離開其密文等價(jià)字母，僅有一個(gè)或幾個(gè)位置。,2024/11/21,Page 35,除了凱撒密碼，在其他的單表替代法中，有的字母表被打亂。這種映射關(guān)系表示為如下函數(shù)： F(a)=(a+k) mod n 其中：a表示明文字母；n為字符集中字母?jìng)€(gè)數(shù)；k為密鑰。,2024/11/21,Page 33,（1）單表替代密碼 一種典型方法是凱撒（Caesar）密碼，又叫循環(huán)移位密碼。 如果是由多個(gè)字母表構(gòu)成的替代密碼，稱為多表密碼。,2024/11/21,Page 32,如果是由一個(gè)字母表構(gòu)成的替代密碼，稱為單表密碼。在替代法加密體制中，使用了密鑰字母表。接收者對(duì)密文進(jìn)行逆替換就恢復(fù)出明文來。,2024/11/21,Page 31,2. 替代密碼 替代密碼（Substitution Cipher）是使用替代法進(jìn)行加密所產(chǎn)生的密碼。 傳統(tǒng)加密方法的主要應(yīng)用對(duì)象是對(duì)文字信息進(jìn)行加密解密。,2024/11/21,Page 30,補(bǔ)充：傳統(tǒng)密碼技術(shù),1. 數(shù)據(jù)表示方法 數(shù)據(jù)的表示有多種形式，使用最多的是文字，還有圖形、聲音、圖像等。密碼分析者獲得一些有關(guān)密鑰或明文的信息。密碼分析者從截獲的密文中找出明文。密碼分析者找到一個(gè)代替算法在不知道密鑰 K的情況下，等價(jià)于DK（C）=M。密碼分析者找出密鑰 K，這樣 DK（C）=M。 如果破譯算法的代價(jià)大于加密數(shù)據(jù)的價(jià)值； 破譯算法所需的時(shí)間比加密數(shù)據(jù)保密的時(shí)間更長(zhǎng)； 用單密鑰加密的數(shù)據(jù)量比破譯算法需要的數(shù)據(jù)量少得多； 那么這種算法可能是安全的。,2024/11/21,Page 27,常用的密碼分析攻擊有三類： （1）已知明文的破譯方法 （2）選定明文的破譯方法 （3）其他密碼破譯方法 “窺視”或“偷竊”密鑰內(nèi)容；利用加密系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的缺陷或漏洞；對(duì)用戶使用的加密系統(tǒng)偷梁換柱；從用戶工作生活環(huán)境的其他來源獲得未加密的保密信息，比如進(jìn)行“垃圾分析”；讓口令的另一方透露密鑰或信息；威脅用戶交出密鑰等等。 密鑰的窮盡搜索 破譯密文就是嘗試所有可能的密鑰組合。密碼分析也可以發(fā)現(xiàn)密碼體制的弱點(diǎn)，最終得到上述結(jié)果。,2024/11/21,Page 26,（6）密碼分析 密碼分析學(xué)是在不知道密鑰的情況下，恢復(fù)出明文的科學(xué)。 （2）極大地簡(jiǎn)化了密鑰管理。 它是這樣設(shè)計(jì)的：用作加密的密鑰不同于用作解密的密鑰，而且解密密鑰不能根據(jù)加密密鑰計(jì)算出來。 （2）對(duì)稱密鑰密碼體制的特點(diǎn)：對(duì)稱密鑰密碼系統(tǒng)具有加解密速度快、安全強(qiáng)度高、使用的加密算法比較簡(jiǎn)便高效、密鑰簡(jiǎn)短和破譯極其困難的優(yōu)點(diǎn)。 另一類算法是對(duì)明文的一組位進(jìn)行運(yùn)算，這些位組稱為分組，相應(yīng)的算法稱為分組算法或分組密碼。 對(duì)稱算法可分為兩類。加密和解密運(yùn)算都使用這個(gè)密鑰（即運(yùn)算都依賴于密鑰，并用 K作為下標(biāo)表示），這樣，加／解密函數(shù)現(xiàn)在變成： EK（M）=C DK（C）=M 這些函數(shù)具有的特性：DK（EK（M））=M,2024/11/21,Page 21,2024/11/21,Page 22,基于密鑰的算法通常有兩類：對(duì)稱算法和公用密鑰算法。K可以是很多數(shù)值里的任意值。通常情況下，有兩個(gè)相關(guān)的函數(shù)，一個(gè)用作加密，另一個(gè)用作解密。發(fā)送者事后不可能虛假地否認(rèn)他發(fā)送的消息。
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