网络安全密码学简介.ppt

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1、网络安全密码学简介密码学发展历史古典密码近代密码现代密码古典密码起始时间：从古代到19世纪末，长达几千年密码体制：纸、笔或者简单器械实现的简单替代及换位通信手段：信使例子：行帮暗语、隐写术、黑帮行话近代密码起始时间：从20世纪初到20世纪50年代，即一战及二战时期密码体制：手工或电动机械实现的复杂的替代及换位通信手段：电报通信现代密码起始时间：从20世纪50年代至今密码体制：分组密码、序列密码以及公开密钥密码，有坚实的数学理论基础。通信手段：无线通信、有线通信、计算网络等现代密码学的重要事件1949年Shannon发表题为《保密通信的信息理论》，为密码系统建立了理论基础，

2、从此密码学成了一门科学。（第一次飞跃）1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，密码学得到了迅速发展。1976年，Diffe和Hellman提出公开密钥的加密体制的实现，1978年由Rivest、Shamire和Adleman提出第一个比较完善的公钥密码体制算法（第二次飞跃）（现代）密码学的基本概念密码学（Cryptology）是结合数学、计算机科学、电子与通讯等诸多学科于一体的交叉学科，是研究密码编制和密码分析的规律和手段的技术科学。密码学不仅具有信息通信加密功能，而且具有数字签名、身份认证、安全访问等功能密码学提供的只是技术保障作用密码学分支密

3、码学的两个分支密码编码学研究密码变化的客观规律，设计各种加密方案，编制密码以保护信息安全密码分析学研究如何分析和破译密码相互对立、相互促进密码学的基本思想用秘密方式写东西的艺术对机密信息进行伪装将机密信息表述为不可读的方式有一种秘密的方法可以读取信息的内容信息不可读消息原始信息伪装去伪装密码系统/密码体制密码系统一个用于加/解密，能够解决网络安全中的机密性、完整性、可用性、可控性和真实性等问题中的一个或几个的系统由明文、密文、加密算法和解密算法、密钥五部分组成。明文：需要加密的原始信息，用m表示密文：明文经过变换或伪装，形成密文，用c表示密码算法加密变换与解密变换的具体规

4、则商业上多公开，而军事上多保密密钥空间加密和解密算法的操作是在密钥k控制下进行的。密钥的全体称为密钥空间加密和加密加密：对明文实施的一系列变换过程Ek(m)加密：对密文施加的一系列的逆变换还原明文的过程Dk(c)密码体制分类对称密码体制（SymmetricSyetem）加密密钥和解密密钥相同，或者虽然不相同，但由其中的任意一个可以很容易地推出另一个，又称传统密码体制、秘密密钥体制或单密钥体制。非对称密码体制（AsymmetricSystem）加密密钥和解密密钥不相同，并且从一个很难推出另一个，又称公开密钥体制用一个密钥进行加密，而用另一个进行解密。其中一个密钥可以公开，成

5、为公开密钥(pulickey)，简称公钥；另一个密钥成为私人密钥（privatekey）,简称私钥。密码系统的模型密码系统的安全性是基于密钥而不是加密和解密算法的细节。这意味着算法可以公开，甚至可以当成一个标准加以公布。密码系统的安全性（1）可破译：由密文推出明文或密钥，或者由明文和密文可以寻求密钥无条件安全性：理论上不可破译不论提供的密文有多少，密文中所包含的信息都不足以惟一地确定其对应的明文；具有无限计算资源（诸如时间、空间、资金和设备等）的密码分析者也无法破译某个密码系统。密码系统的安全性（2）计算安全性理论上可破译，但是需要付出十分巨大的计算，不能在希望的时间或可

6、行的经济条件下求出准确的答案密码分析/密码攻击借助窃听到的密文以及其它信息，通过各种方法推求原来的明文甚至密钥的过程，叫做密码分析或密码攻击被动攻击：窃听、分析，破坏明文信息的机密性防范措施：加密主动攻击：篡改、伪装等，破坏明文信息的完整性防范措施认证数字签名密码攻击方法（1）密码分析：常用的方法有以下4类：惟密文攻击已知明文攻击选择明文攻击选择密文攻击密码攻击方法（2）惟密文攻击密码破译者除了拥有截获的密文，以及对密码体制和密文信息的一般了解外，没有什么其它可以利用的信息用于破译密码。在这种情况下进行密码破译是最困难的，经不起这种攻击的密码体制被认为是完全不保密的。已知

7、明文攻击密码破译者不仅掌握了相当数量的密文，还有一些已知的<明文，密文>对（通过各种手段得到的）可供利用。现代的密码体制（基本要求）不仅要经受得住唯密文攻击，而且要经受得住已知明文攻击。密码攻击方法（3）选择明文攻击密码破译者不仅能够获得一定数量的<明文，密文>对，还可以用它选择的任何明文，在暂时未知密钥的情况下能加密相应的明文。选择密文攻击密码破译者能选择不同的被加密的密文，并还可得到对应的解密的明文，据此破译密钥及其它密文。密码体制的基本原则密码体制是不可破的（理论上不可破，计算上不可破）；密码体制的安全性是依赖密钥的保密