第三章--密碼學基礎與應用-在線瀏覽
2024-09-15 10:43本頁面
【正文】 V E R N A M C I P H E R 等價數(shù)字： 21 4 17 13 0 12 2 8 15 7 4 17 +隨機數(shù)： 76 48 16 82 44 3 58 11 60 5 48 88 和 mod26： 19 0 7 17 18 15 8 19 23 12 0 1 密文： t a h r s p i t x m a b 維吉尼亞密碼 m個移位代換表由 m個字母組成的密鑰字確定 明文： w e a r d i s c o v e r e d s a v e 密鑰： d e c e p t i v e d e c e p t i v e 對應數(shù)字： 3 4 2 15 19 8 21 密文： Z I C V T WQNGRZGVTWAVZH 換位密碼（置換密碼）（一） ? 換位就是將明文中的字母的位置重排。例如 明文： THIS IS A MESSAGE. T H I S I S A M E S S A G E X 密文： TSSHAAIMGSEEISX 問題： （有多少列）。 換位密碼（置換密碼）（三） ? 引入密鑰 k，如 k=COMPUTER，明文為：WHAT CAN YOU LEARN FROM THIS BOOK ? 密文為： WORO NNSX ALMK HUOO TETX YFBX ARIX CAHX 密鑰 C O M P U T E R 順序號 1 4 3 5 8 7 2 6 明文 W O R O H U O O A L M K T E T X C A H X A R I X N N S X Y F B X 現(xiàn)代密碼學的原理 ? 加密體系的安全性并不依賴于加密的方法本身，而是依賴于所使用的密鑰。 ? 1948年， Shannon發(fā)表的論文 《 通信的數(shù)學原理 》 將數(shù)學背景加入了密碼學。 ? 流密碼（序列密碼） 每次對一位或一字節(jié)加密，語音和視頻流 的加密傳輸，如 Vigen233。 ? 速度快，安全強度高，主要用做數(shù)據(jù)加密 算法。 ? 加密密鑰可以公開，又稱公開密鑰（ public key），簡稱公鑰 。 ? 大部分為分組密碼。 ? 加密解密速度慢。 ? 編碼的特征： ? 轉(zhuǎn)明文為密文的方法：代替和換位 ? 所用的密鑰數(shù)：對稱密碼、非對稱密碼 ? 處理明文的方法：分塊和單字節(jié) ? 密碼分析可以發(fā)現(xiàn)密碼體制的弱點。 ? 統(tǒng)計性 利用明文的已知統(tǒng)計規(guī)律進行破譯。接收者對密文做反向替換就可以恢復出明文。 ? 換位密碼（ transposition cipher) ，又稱 置換密碼 (permutation cipher)：明文的字母保持相同，但順序被打亂了。如愷撒密碼（密鑰為 3）。 ? 字母代替密碼：組成加密字符塊。如滾動密鑰密碼。 ? 穩(wěn)定的概率是破譯這種經(jīng)典密碼體制的關鍵。 ? 根據(jù)消息的上下文猜測密鑰的長度，即列數(shù)。 對稱密碼學 DES數(shù)據(jù)加密標準 1973年 5月，美國國家標準局發(fā)出通告，公開征求 對計算機數(shù)據(jù)在傳輸和存儲期間的進行數(shù)據(jù)加密的 算法。 1975年， IBM提出的算法被采納，并向全國公 布，征求意見。 1998年 12月以后新的美國 聯(lián)邦加密標準被稱為高級加密標準 AES。 DES 64位明文組 56位密鑰 64位密文組 DES算法的基本特點 ? 對稱算法：既可用于加密，也可用于解密。 ? 加密算法是換位與置換的結(jié)合。 DES加密過程 DES加密過程細化 DES加密過程主要涉及如下環(huán)節(jié)（模塊）： ? 初始換位和逆初始換位 ? 將 64位明文分為 32位的左右兩段： L0和 R0 ? 生成每一輪的子密鑰 ? 進行 16輪相同的迭代運算：混淆 +異或 +交換 ? 將最后左右兩段合并 DES的安全性 ? 密鑰長度太小， IBM建議用 112比特； ? 差分密碼分析與線性分析； ? 20世紀 90年代 ， RSA公司發(fā)起對 DES的三次挑戰(zhàn)； ? 1999年一百多個 CPU利用并行算法，用 23小時左右成功破譯； ? 1999年在互聯(lián)網(wǎng)上，用分割密鑰方法成功破譯。在 DES中，其他部分是線性的，而 f算法是非線
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