计算机网络安全基础 教学课件 作者 石淑华 池瑞楠 1_ 第4章数据加密技术.ppt

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1、数据加密本章学习的主要内容l数据加密的有关概念l传统的数据加密方法l对称加密算法的基本思想和应用l公开密钥加密算法的基本思想和应用l数据加密技术的应用：数字签名、报文摘要、SSL和SET协议、PGP加密系统本章学习的教学要求l了解：数据加密的有关术语和方法、传统的数据加密方法l掌握：对称加密算法和公开密钥加密算法的特点和应用、数字签名、报文摘要、SSL和SET协议、PGP加密系统密码学与信息安全信息的私密性(Privacy)对称加密信息的完整性(Integrity)数字签名信息的源发鉴别(Authentic

2、ation)数字签名信息的防抵赖性(Non-Reputation)数字签名　＋　时间戳互联网困境1949年之前，古典密码学1949年～1976年，现代密码学1976年以后，公钥密码学密码学的三个阶段古典密码学芦花丛中一扁舟，俊杰俄从此地游，义士若能知此理，反躬逃难可无忧。（1949年之前）密码学还不是科学,而是艺术出现一些密码算法和加密设备密码算法的基本手段出现，保密针对的是字符简单的密码分析手段出现主要特点：数据的安全基于算法的保密古典密码学（1949年~1976年）密码学成为科学计算机使得基于复杂计算的

3、密码成为可能相关技术的发展主要特点：数据的安全基于密钥而不是算法的保密1949年Shannon的“TheCommunicationTheoryofSecretSystems”1967年DavidKahn的《TheCodebreakers》1971-73年IBMWatson实验室的HorstFeistel等几篇技术报告现代密码学现代密码学的新方向相关技术的发展主要特点：公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的保密通信成为可能。（1976年至今）1976年：Diffie&Hellman提出了公开密钥密码学的概念，

4、并发表论文“NewDirectionsinCryptography”1977年Rivest,Shamir&Adleman提出了RSA公钥算法90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法公钥密码学明文加密密文明文：M密文：C加密函数：E解密函数：D密钥：K加密：EK(M)=C解密：DK(C)=M先加密后再解密，原始的明文将恢复：DK(EK(M))=M解密密码学的有关概念密钥代替密码：明文中每一个字符被替换成密文中的另外一个字符。四类典型的代替密码：简单代替密码、多名码代替密码、多字母代替密码、多表代替密码换位密码。

5、wuhdwblpsrvvleoh密文：Ci=E(Pi)=Pi+3TREATYIMPOSSIBLE算法：明文：字母表：(密码本）ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZdefghijklmnopqrstuvwxyzabc恺撒密码代替密码多表替换技术费杰尔密码明文：AVOIDREUSINGORRECYCLINGOLDPASSWORDS.AVOIDREUSINGORRECYCLINGOLDPASSWORDS密文：ANIWVGNOOOGRIRODDRLSREDECPUYASCSILS明文的字母保持相同，

6、但顺序被打乱。换位密码算法类型密码模式数据加密标准（DES）高级加密标准（AES）其它对称密钥算法对称密钥算法对称算法（symmetricalgorithm）有时也称传统密码算法，就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。加密：EK(M)=C解密：DK(C)=M公开密钥算法（public-keyalgorithm）也称非对称算法，加密密钥不同于解密密钥，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来。加密密钥叫做公开密钥（public-key，简称公钥），解密密钥叫做私人密钥（private-key，简称私

7、钥）。加密：EK1(M)=C解密：DK2(C)=M密钥：K公钥：K1私钥：K2签名：DK2(M)=C验签：EK1(C)=M对称算法和公开密钥算法对称算法通信模型DES是一种分组加密算法，输入的明文为64位，密钥为56位，生成的密文为64位。DES对64位的明文分组进行操作。通过一个初始置换，将明文分组分成左半部分和右半部分，各32位长。然后进行16轮完全相同的运算。数据加密标准（DES）输入64比特明文数据初始置换IP在密钥控制下16轮迭代初始逆置换IP-1输出64比特密文数据交换左右32比特DES算法加密

8、流程三重DES用两个密钥（或三个密钥）对明文进行三次加密解密运算。密钥长度从56位变成112位（或168位）。明文用K1加密密文密文K1：密钥1K2：密钥2K3：密钥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（TripleDES）DES算法在网络安全中的应用公开密钥算法通信模型1公开密钥算法通信模型2简介RSA算法Diffie-Hellman算法公开密钥算法RSA的安全基于